WO2012118050A1

WO2012118050A1 - 色素増感太陽電池、その製造方法、色素増感太陽電池モジュール及びその製造方法

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Publication number: WO2012118050A1
Application number: PCT/JP2012/054861
Authority: WO
Inventors: 芳泰磯部; 松井　浩志; 岡田　顕一; 和寛山本
Original assignee: 株式会社フジクラ
Priority date: 2011-03-02
Filing date: 2012-02-28
Publication date: 2012-09-07
Also published as: US9330854B2; CN103229350A; EP2683021B1; CN103229350B; EP2683021A4; EP2683021A1; US20140000677A1

Abstract

　本発明は、透明基板及び透明基板上に設けられる透明導電膜を有する第１電極、並びに、不動態膜を形成する金属からなる金属基板を含む第２電極を準備する準備工程と、第１電極又は第２電極に酸化物半導体層を形成する酸化物半導体層形成工程と、酸化物半導体層に光増感色素を担持する色素担持工程と、酸化物半導体層上に電解質を配置する電解質配置工程と、第１電極と第２電極とを対向させて封止部により電解質を封止する封止工程と、第２電極の金属基板上であって第１電極と反対側の表面に金属基板よりも低い抵抗を有する金属からなる接続部材を固定する接続部材固定工程とを含み、接続部材固定工程において、接続部材を抵抗溶接により金属基板に接合することにより金属基板上に接続部を固定する、色素増感太陽電池の製造方法である。

Description

色素増感太陽電池、その製造方法、色素増感太陽電池モジュール及びその製造方法

　本発明は、色素増感太陽電池、その製造方法、色素増感太陽電池モジュール及びその製造方法に関する。

　色素増感太陽電池モジュールは、複数個の直列且つ電気的に接続された色素増感太陽電池を備えている。各色素増感太陽電池は作用極と、これに対向する対極と、これらを接合させる封止部とを有しており、作用極は、透明基板と、その上に形成された透明導電膜と、透明導電膜の上に設けられる酸化物半導体層とを有する。

　このような色素増感太陽電池モジュールにおいて、複数の色素増感太陽電池を直列に接続する方法として、従来、特許文献１に記載の方法が知られている。特許文献１に記載の方法では、チタン対極のうち作用極とは反対側の面であって封止部の外周より外側の領域に、他の色素増感太陽電池と接続するための銅又はニッケルからなる接続端子が接合される一方、隣接する色素増感太陽電池の透明導電膜上にも接続端子が接合され、これらの接続端子同士が導電線を介して接続されている。そして、特許文献１には、銅又はニッケルからなる接続端子をチタン対極に接合する方法として、接続端子によってチタン対極を加圧しながら、接続端子に超音波を印加することによりチタン対極に接続端子を接合する方法が記載されている。なお、接続端子をチタン対極のうち作用極とは反対側の面に接合するのは、隣接する色素増感太陽電池から又は外部からの電子をチタン対極を通じて電解質に注入するためである。

　また上記のような色素増感太陽電池モジュールとして、例えば下記特許文献２記載のものが知られている。下記特許文献２には、隣り合う２つの色素増感太陽電池において、一方の色素増感太陽電池の対極の縁部と、他方の色素増感太陽電池の透明導電膜とが、隣り合う封止部の間で、直接、又は、はんだ若しくは導電性ペーストなどの導電部材を介して接続された色素増感太陽電池モジュールが開示されている。

国際公開第２００９／１３３６８９号国際公開第２００９／１４４９４９号公報

　しかし、上記特許文献１に記載の方法は以下の課題を有していた。

　すなわち、上記特許文献１記載の方法では、チタン対極のうち作用極とは反対側の面であって封止部の外周より外側の領域に銅又はニッケルからなる接続端子が接合される。このため、チタン対極のうちのごく小さなスペースに端子を接合しなければならず、接続強度が必ずしも十分とは言えない。このため、この色素増感太陽電池を有する色素増感太陽電池モジュールは接続信頼性の点で改善の余地があった。

　接続信頼性を高めるためには、チタン対極における作用極と反対側の表面のうち、封止部の外周より内側の領域、すなわち酸化物半導体層の直上部に接続端子を設けることも考えられる。

　しかし、その場合には、接続端子の接合箇所が酸化物半導体層に近づくことになるため、酸化物半導体層に担持された光増感色素が劣化するおそれがある。

　そこで、光増感色素の劣化を抑制しながら、優れた接続信頼性を有する色素増感太陽電池の製造方法が求められている。

　一方、色素増感太陽電池においては、裏面より直接電気を取り出すことができるため、対極に金属を用いることが好ましい。しかし、金属の中には、電解質に含有されるヨウ素等に対して耐腐食性を有しないものも存在する。このため、色素増感太陽電池においては、対極の金属として、耐食性の高い不動態膜を有する金属を用いる必要がある。

　しかし、対極の金属として、耐食性の高い不動態膜を有する金属を用いる場合、上記特許文献２に記載の色素増感太陽電池モジュールの製造方法は、以下に示す課題を有していた。

　すなわち、対極の金属として、耐食性の高い不動態膜を有する金属を用いる場合、はんだや導電性ペーストと対極とを接続させようとしても、対極の不動態膜によりはんだや導電性ペーストが対極と接着しないか、接着しても接触抵抗が高く、接続信頼性や導電性が十分でない。また金属には、不動態とまではいかなくても、必ず表面に薄い酸化膜が形成されるため、不動態膜を形成しない金属を用いても、接触抵抗が高く、接着力も十分ではない。

　また、はんだや導電性ペーストを用いる場合、熱を加えて溶融させ、対極に接着させなければならないため、加熱温度によっては、多孔質酸化物半導体層に担持された光増感色素が劣化するおそれがある。

　従って、優れた導電性及び接続信頼性を有し、光増感色素の劣化が十分に抑制された色素増感太陽電池モジュールの製造方法が求められていた。

　他方、色素増感太陽電池モジュールにおいては、開口率の向上と隣り合う色素増感太陽電池間の接続信頼性の両方が重要となる。

　しかし、上記特許文献２に記載の色素増感太陽電池モジュールは、以下に示す課題を有していた。

　すなわち、上記特許文献２に記載の色素増感太陽電池モジュールにおいて、隣り合う２つの色素増感太陽電池の一方の対極のうち他方の色素増感太陽電池側の縁部が全体にわたって他方の色素増感太陽電池の作用極に接続される場合、その接続箇所の幅を大きくすることで、接続強度を向上させることができる。しかし、接続箇所は、隣り合う封止部の間、即ち受光エリア内にあるため、接続箇所の面積分だけ発電に寄与しなくなり、開口率が低下する。

　一方、接続箇所の幅を小さくすると、開口率を向上させることはできるものの、接続強度が低下する。

　従って、上記特許文献２に記載の色素増感太陽電池モジュールは、開口率の向上と、接続信頼性の点で改善の余地を有していた。

　そこで、本発明は、光増感色素の劣化を抑制しながら優れた接続信頼性を有する色素増感太陽電池、その製造方法、色素増感太陽電池モジュール及びその製造方法を提供することを第１の目的とする。

　また本発明は、優れた導電性及び接続信頼性を有し、光増感色素の劣化が十分に抑制された色素増感太陽電池モジュールを製造できる色素増感太陽電池モジュールの製造方法及び色素増感太陽電池モジュールを提供することを第２の目的とする。

　さらに本発明は、十分に大きな開口率を有しながら優れた接続信頼性を有する色素増感太陽電池モジュールを提供することを第３の目的とする。

　本発明者らは、上記第１の目的を達成するため鋭意検討を重ねた結果、以下の発明により上記第１の目的を達成し得ることを見出した。

　すなわち、本発明は、透明基板及び前記透明基板上に設けられる透明導電膜を有する第１電極、並びに、不動態膜を形成する金属からなる金属基板を含む第２電極を準備する準備工程と、前記第１電極又は前記第２電極上に酸化物半導体層を形成する酸化物半導体層形成工程と、前記酸化物半導体層に光増感色素を担持する色素担持工程と、前記酸化物半導体層上に電解質を配置する電解質配置工程と、前記第１電極と前記第２電極とを対向させて封止部により前記電解質を封止する封止工程と、前記第２電極の前記金属基板上であって前記第１電極と反対側に前記金属基板よりも低い抵抗を有する金属からなる接続部材を固定する接続部材固定工程とを含み、前記接続部材固定工程において、前記接続部材を抵抗溶接により前記金属基板に接合することにより前記金属基板上に前記接続部材を固定する、色素増感太陽電池の製造方法である。

　この製造方法によれば、接続部材固定工程において、金属基板よりも低い抵抗を有する接続部材を抵抗溶接によって金属基板に接合することにより金属基板上に接続部材を固定する。ここで、抵抗溶接は、２本の電極を接続部材及び金属基板又はそのいずれか一方に押し当てて、両者間に電流を流すことにより、接続部材と金属基板との接触部分で熱を発生させ、この熱により接続部材及び金属基板の両方を溶融させて両者を接続させる方法である。このとき、熱は金属基板と接続部材との接触部分にしか発生しない。また、抵抗溶接においては、電流を流す時間は通常、短時間（数ｍｓ）であるため、熱が発生する時間も短い。このため、熱が加えられる場所を局所領域に抑えることができる。従って、封止工程の後、第２電極の金属基板上に接続部材を固定する場合でも、酸化物半導体層に担持された光増感色素の劣化を十分に抑制することができる。

　さらに接続部材固定工程により、金属基板と接続部材とを溶融させて接合させるため、両者の間に合金部が形成される。このため、金属基板と接続部材との接合強度が大きくなり、優れた接続信頼性を有する色素増感太陽電池を得ることができる。また、得られた複数の色素増感太陽電池を直列又は並列に接続させて色素増感太陽電池モジュールを製造する場合に、優れた接続信頼性を有する色素増感太陽電池モジュールを得ることができる。さらに外部回路との間でも優れた接続信頼性を有する色素増感太陽電池モジュールを得ることができる。また第２電極と接続部材との間に合金部が設けられることで、第２電極と接続部材との間の接触抵抗も低下させることができる。また本発明の製造方法では、接続部材を抵抗溶接により金属基板に接合することで、熱が加えられる場所を局所領域に抑えることができるため、接続部材を封止部の内側領域に固定することも可能である。この場合、接続部材から電解質までの間で、電流が、接続部材よりも抵抗の大きい金属基板を通る距離を短縮させることが可能となり、接続部材と電解質との間の抵抗を小さくすることが可能となる。

　前記接続部材固定工程においては、抵抗溶接を、前記金属基板のうち前記第１電極とは反対側の表面に前記接続部材を接触させた状態で、２つの抵抗溶接用の電極をそれぞれ、前記接続部材、及び、前記金属基板の前記表面に当接させることによって行うことが好ましい。

　この場合、第２電極と接続部材とを抵抗溶接により接続する際に、２つの抵抗溶接用電極を第２電極の金属基板のうち第１電極側の表面に押し当てずに済む。このため、金属基板のうち第１電極側の表面における変形を十分に防止することができる。また第２電極の金属基板のうち第１電極側の表面における抵抗溶接用電極の溶着を防止できるという利点もある。

　前記接続部材固定工程において、抵抗溶接を１～２０ｍｓ行うことが好ましい。

　この場合、合金部の厚さが適度になり、接続部材と金属基板との間で接合強度と抵抗の両方がより良好となる。

　また本発明は、直列且つ電気的に接続される複数の色素増感太陽電池を含む色素増感太陽電池モジュールユニットを有する色素増感太陽電池モジュールの製造方法において、前記複数の色素増感太陽電池を準備する準備工程と、前記複数の色素増感太陽電池を直列且つ電気的に接続して前記色素増感太陽電池モジュールユニットを製造する接続工程とを含み、前記準備工程において、前記複数の色素増感太陽電池のうちの少なくとも一部の色素増感太陽電池が、上述した色素増感太陽電池の製造方法により準備され、前記色素増感太陽電池が前記第１電極に設けられた端子部をさらに有し、前記複数の色素増感太陽電池における前記透明基板として１つの透明基板が共通に用いられ、前記接続工程において、隣り合う２つの色素増感太陽電池のうち一方の色素増感太陽電池の前記第２電極と、他方の色素増感太陽電池の前記第１電極に設けられた前記端子部とを抵抗溶接により接続する、色素増感太陽電池モジュールの製造方法である。

　この製造方法によれば、複数の色素増感太陽電池のうちの少なくとも一部が、上述した色素増感太陽電池の製造方法で製造されることで、光増感色素の劣化が十分に抑制され且つ優れた接続信頼性を有する色素増感太陽電池となる。また、上記製造方法によれば、接続工程において、隣り合う２つの色素増感太陽電池のうち一方の色素増感太陽電池の第２電極と、他方の色素増感太陽電池の第１電極に設けられた端子部とが抵抗溶接により接続される。ここで、抵抗溶接は、２本の電極を第２電極及び端子部又はそのいずれか一方に押し当てて、両者間に電流を流すことにより、第２電極と端子部との接触部分で熱を発生させ、この熱により第２電極と端子部の両方を溶融させて両者を接続させる方法である。このとき、熱は金属基板と端子部との接触部分にしか発生しない。また、抵抗溶接においては通常、電流を流す時間は短時間（数ｍｓ）であるため、熱が発生する時間も短い。このため、熱が加えられる場所を局所領域に抑えることができる。従って、封止工程の後、第２電極を端子部に接続する場合でも、酸化物半導体層に担持された光増感色素の劣化を十分に抑制することができる。

　さらに接続工程により、第２電極と端子部とを溶融させて接合させるため、両者の間に合金部が形成される。このため、金属基板と端子部との接合強度が大きくなり、得られた複数の色素増感太陽電池を直列に接続した場合に、優れた接続信頼性を有する色素増感太陽電池モジュールを得ることができる。また第２電極と端子部との間に合金部が設けられることで、第２電極と端子部との間の接触抵抗も低下させることができる。従って、得られる色素増感太陽電池モジュールは、優れた導電性も有することとなる。

　前記接続工程において、前記抵抗溶接を、前記端子部の上に前記第２電極を接触させた状態で、２つの抵抗溶接用の電極を、前記第２電極の前記金属基板のうち前記第１電極と反対側の表面に当接させることによって行うことが好ましい。

　この場合、第２電極と端子部とを抵抗溶接により接続する際に、２つの抵抗溶接用電極を端子部及び第２電極の金属基板のうち第１電極側の表面に押し当てずに済む。このため、第２電極の金属基板のうち第１電極側の表面に、抵抗溶接用電極の溶着による不純物が残ることを防止できるという利点が得られる。また、端子部に抵抗溶接用電極を押し当てずに済むので、溶接に必要なスペースを小さくすることができる。

　また本発明は、複数の色素増感太陽電池を直列且つ電気的に接続してなる色素増感太陽電池モジュールの製造方法において、前記複数の色素増感太陽電池を直列且つ電気的に接続する接続工程を含み、前記色素増感太陽電池を、上述した色素増感太陽電池の製造方法によって製造し、前記接続工程において、隣り合う２つの色素増感太陽電池のうち一方の色素増感太陽電池の前記第２電極に設けられた前記接続部材と、他方の色素増感太陽電池の前記第１電極に設けられた端子部とを接続する色素増感太陽電池モジュールの製造方法である。

　この製造方法によれば、色素増感太陽電池が上述した色素増感太陽電池の製造方法で製造されることで、光増感色素の劣化が十分に抑制され且つ優れた接続信頼性を有する色素増感太陽電池が得られる。このため、接続工程において、第２電極の金属基板と、隣の色素増感太陽電池の第１電極に設けられた端子部とを接続すると、優れた光電変換特性及び接続信頼性を有する色素増感太陽電池モジュールを得ることができる。

　前記接続工程においては、前記抵抗溶接を、前記端子部の上に前記接続部材を接触させた状態で、２つの抵抗溶接用の電極を、前記接続部材の表面に当接させることによって行うことが好ましい。

　この場合、接続部材と端子部とを抵抗溶接により接続する際に、２つの抵抗溶接用電極を端子部に押し当てずに済む。このため、溶接に必要なスペースを小さくすることができる。

　前記接続工程において、前記抵抗溶接を１～２０ｍｓ行うことが好ましい。

　この場合、第２電極又は接続部材と端子部との接続強度をより十分に向上させることができると共に、合金部の厚さが適度になり、端子部と第２電極の金属基板又は接続部材との間の抵抗をより十分に低くすることができる。

　また本発明は、透明基板及び前記透明基板上に設けられる透明導電膜を有する第１電極と、前記第１電極に対向し、不動態膜を形成する金属からなる金属基板を含む第２電極と、前記第１電極又は前記第２電極上に設けられる酸化物半導体層と、前記第１電極と前記第２電極との間に設けられる電解質と、前記第１電極及び前記第２電極を連結する封止部と、前記第２電極のうち前記第１電極と反対側の表面に設けられ、前記金属基板を構成する金属よりも低い抵抗を有する金属からなる接続部材とを備えており、前記第２電極と前記接続部材との間に、前記金属基板を構成する金属と前記接続部材を構成する金属との合金からなる合金部が設けられている、色素増感太陽電池である。

　この発明によれば、第２電極と接続部材との間に、第２電極の金属と接続部材を構成する金属との合金からなる合金部が設けられているため、第２電極と接続部材との接続強度が大きくなり、優れた接続信頼性が得られる。また第２電極と接続部材との間に合金部が設けられることで、第２電極と接続部材との間の接触抵抗も低下させることができる。

　上記色素増感太陽電池において、前記接続部材が、前記第２金属のうち前記電解質に対向する部分に設けられていることが好ましい。

　この場合、接続部材から電解質までの間で、電流が、接続部材よりも抵抗の大きい金属基板を通る距離を短縮させることが可能となり、接続部材と電解質との間の抵抗を小さくすることが可能となる。

　また本発明は、直列且つ電気的に接続される複数の色素増感太陽電池を含む色素増感太陽電池モジュールユニットを有する色素増感太陽電池モジュールにおいて、前記複数の色素増感太陽電池のうちの少なくとも一部の色素増感太陽電池が、上述した色素増感太陽電池で構成され、前記色素増感太陽電池が、前記第１電極に設けられた端子部をさらに有し、前記複数の色素増感太陽電池における前記透明基板として１つの透明基板が共通に用いられ、隣り合う２つの色素増感太陽電池のうち一方の色素増感太陽電池の前記第２電極の前記金属基板と、他方の色素増感太陽電池の前記第１電極に設けられた前記端子部とが直接接続され、前記端子部のうち前記金属基板と接続される部分が、前記第２電極の前記金属基板よりも低い抵抗を有する金属で構成され、前記端子部と前記第２電極との間に、前記金属基板を構成する金属と前記端子部のうち前記金属基板と接触している部分を構成する金属との合金からなる合金部が設けられている、色素増感太陽電池モジュールである。

　この発明によれば、複数の色素増感太陽電池のうちの少なくとも一部が、上述した色素増感太陽電池で構成されるため、第２電極と接続部材との接続強度が大きくなり、優れた接続信頼性が得られる。また第２電極と接続部材との間に合金部が設けられることで、第２電極と接続部材との間の接触抵抗も低下させることができる。また、第２電極の金属基板と端子部との間に、第２電極における金属基板を構成する金属と、端子部のうち金属基板と接触している部分を構成する金属との合金からなる合金部が設けられているため、第２電極と端子部との接続強度が大きくなり、優れた接続信頼性が得られる。また第２電極の金属基板と端子部との間に合金部が設けられることで、第２電極の金属基板と端子部との間の接触抵抗も低下させることができる。

　さらに本発明は、直列且つ電気的に接続される複数の色素増感太陽電池を含む色素増感太陽電池モジュールユニットを有する色素増感太陽電池モジュールにおいて、前記複数の色素増感太陽電池のうちの少なくとも一部の色素増感太陽電池が、上述した色素増感太陽電池で構成され、前記色素増感太陽電池が、前記第１電極に設けられた端子部をさらに有し、前記複数の色素増感太陽電池における前記透明基板として１つの透明基板が共通に用いられ、隣り合う２つの色素増感太陽電池のうち一方の色素増感太陽電池の前記第２電極に固定された前記接続部材と、他方の色素増感太陽電池の前記第１電極に設けられた前記端子部とが直接接続され、前記端子部と前記接続部材との間に、前記端子部を構成する金属と前記接続部材を構成する金属との合金からなる合金部が設けられている、色素増感太陽電池モジュールであってもよい。

　この発明によれば、複数の色素増感太陽電池のうちの少なくとも一部が、上述した色素増感太陽電池で構成されるため、第２電極と接続部材との接続強度が大きくなり、優れた接続信頼性が得られる。また第２電極と接続部材との間に合金部が設けられることで、第２電極と接続部材との間の接触抵抗も低下させることができる。また、第２電極に固定した接続部材と、端子部との間に、第２電極に固定された接続部材を構成する金属と、端子部を構成する金属との合金からなる合金部が設けられているため、第２電極と端子部との接続強度が大きくなり、優れた接続信頼性が得られる。また第２電極の接続部材と端子部との間に合金部が設けられることで、第２電極と端子部との間の接触抵抗も低下させることができる。

　また本発明は、直列且つ電気的に接続される複数の色素増感太陽電池を含む色素増感太陽電池モジュールユニットを有する色素増感太陽電池モジュールにおいて、前記複数の色素増感太陽電池のうちの少なくとも一部の色素増感太陽電池が、上述した色素増感太陽電池で構成され、前記複数の色素増感太陽電池における前記透明基板として１つの透明基板が共通に用いられ、前記複数の色素増感太陽電池がそれぞれ前記第１電極を含む第１電極部と、前記第２電極を含む第２電極部とを含み、前記封止部の外側に凹部が設けられ、隣り合う２つの色素増感太陽電池において、一方の色素増感太陽電池の前記第１電極部及び前記第２電極部のうち一方の電極部が、本体部と、前記本体部と導通し、前記本体部における他方の色素増感太陽電池側の縁部の一部から突出する少なくとも１つの突出部とを有し、前記突出部が、前記他方の色素増感太陽電池の前記凹部において、前記他方の色素増感太陽電池の前記第１電極部及び前記第２電極部のうち他方の電極部に接合されている色素増感太陽電池モジュールである。ここで、「前記第１電極部及び前記第２電極部のうち一方の電極部」が第１電極部である場合、「前記第１電極部及び前記第２電極部のうち他方の電極部」は第２電極部を意味する。逆に、「前記第１電極部及び前記第２電極部のうち一方の電極部」が第２電極部である場合、「前記第１電極部及び前記第２電極部のうち他方の電極部」は第１電極部を意味する。また第１電極部は、第１電極部を含んでいればよく、第１電極部のみで構成されてもよいし、第１電極と、第１電極に設けられた端子部とで構成されてもよい。さらに第２電極部は第２電極を含んでいればよく、第２電極のみで構成されてもよいし、第２電極と、第２電極に設けられた接続部材とで構成されてもよい。

　この色素増感太陽電池モジュールによれば、複数の色素増感太陽電池のうちの少なくとも一部が、上述した色素増感太陽電池で構成されるため、第２電極と接続部材との接続強度が大きくなり、優れた接続信頼性が得られる。また第２電極と接続部材との間に合金部が設けられることで、第２電極と接続部材との間の接触抵抗も低下させることができる。また、突出部は、隣り合う２つの色素増感太陽電池の一方の色素増感太陽電池において、本体部のうち他方の色素増感太陽電池側の縁部の一部のみから突出し、この突出部が、他方の色素増感太陽電池の凹部において、他方の色素増感太陽電池の第１電極部及び第２電極部のうち他方の電極部に接合されている。このため、開口率を大きく低下させることなく、突出部と、当該他方の色素増感太陽電池の第１電極部及び第２電極部のうち他方の電極部との接続箇所の面積を十分に大きくすることができる。従って、本発明の色素増感太陽電池モジュールは、優れた接続信頼性を有する。

　このように本発明の色素増感太陽電池モジュールは、本体部のうち他方の色素増感太陽電池側の縁部の一部のみから突出する突出部と、他方の色素増感太陽電池の第１電極部及び第２電極部のうち他方の電極部とを接合させることによって優れた接続信頼性を有する。このため、本体部のうち他方の色素増感太陽電池側の縁部の残部に突出部を設ける必要がない。このため、残部の突出部と他方の色素増感太陽電池の第１電極部及び第２電極部のうち他方の電極部とを接続するための接続箇所については省略することが可能となり、開口率を向上させることが可能となる。特に色素増感太陽電池モジュールでは、他方の色素増感太陽電池の封止部の外側に設けられる凹部において、一方の色素増感太陽電池の電極部の突出部と、他方の色素増感太陽電池の第１電極部及び第２電極部のうち他方の電極部とが接続されている。このため、隣り合う２つの色素増感太陽電池の本体部同士間の隙間を小さくすることができる。すなわち、発電に寄与しないエリアの面積を小さくすることができる。このため、色素増感太陽電池モジュールによれば、突出部と他方の色素増感太陽電池の第１電極部及び第２電極部のうち他方の電極部とが接続される部分が、他方の色素増感太陽電池の凹部の外側に設けられる場合に比べて開口率を高くすることができる。

　なお、上記第２の目的を達成するためには、上述した色素増感太陽電池モジュールユニットを含む色素増感太陽電池モジュールの製造方法において、複数の色素増感太陽電池のうちの少なくとも一部の色素増感太陽電池を製造する際に、第２電極の金属基板上であって第１電極と反対側の表面に金属基板よりも低い抵抗を有する金属からなる接続部材が固定されることは必ずしも必要ではない。

　また、上記第３の目的を達成するためには、上述した色素増感太陽電池モジュールユニットを含む色素増感太陽電池モジュールにおいて、複数の色素増感太陽電池のうちの少なくとも一部の色素増感太陽電池が、第２電極のうち第１電極と反対側の表面に、金属基板を構成する金属よりも低い抵抗を有する金属からなる接続部材を備えること、及び、第２電極と接続部材との間に、金属基板を構成する金属と接続部材を構成する金属との合金からなる合金部が設けられることは必ずしも必要ではない。
　なお、本発明において、端子部には、例えば集電配線、インサート材、端子、又は集電配線とインサート材との積層体が含まれる。

　本発明によれば、光増感色素の劣化が十分に抑制され、優れた接続信頼性を有する色素増感太陽電池、その製造方法、色素増感太陽電池モジュール及びその製造方法が提供される。

本発明の色素増感太陽電池モジュールの第１実施形態を示す断面図である。図１の部分拡大図である。図１の接続部材を金属基板に接合している工程を示す部分断面図である。本発明の色素増感太陽電池モジュールの第２実施形態を示す断面図である。本発明の色素増感太陽電池モジュールの第３実施形態を示す平面図である。図５の一部切欠き部分拡大図である。図６のＶＩＩ－ＶＩＩ線に沿った断面図である。図５の色素増感太陽電池ユニットの一部を示す断面図である。図５の第１電極を示す平面図である。抵抗溶接によりランド部及び突出部が接続されていることを示す図である。突出部とランド部との間に合金部が形成されていることを示す図である。本発明の色素増感太陽電池モジュールの第４実施形態を示す一部切欠き部分平面図である。図１２の色素増感太陽電池モジュールのＸＩＩＩ－ＸＩＩＩ線に沿った断面図である。接続部材の端部である突出部とランド部との間に合金部が形成されていることを示す図である。本発明の色素増感太陽電池モジュールの第５実施形態を示す部分断面図である。接続部材の端部である突出部と端子部のインサート材との間に合金部が形成されていることを示す図である。本発明の色素増感太陽電池モジュールの第６実施形態を示す部分断面図である。

　以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

　＜第１実施形態＞
　まず本発明の色素増感太陽電池モジュールの第１実施形態について図１を用いて説明する。図１は、本発明の色素増感太陽電池モジュールの第１実施形態を示す断面図である。

　図１に示すように、色素増感太陽電池モジュール１００は、複数（図１では２つ）の色素増感太陽電池５０を有し、複数の色素増感太陽電池５０は直列且つ電気的に接続されている。以下、説明の便宜上、色素増感太陽電池モジュール１００において隣り合う２つの色素増感太陽電池５０を色素増感太陽電池５０Ａ，５０Ｂと呼ぶことがある。

　まず色素増感太陽電池５０Ａについて説明する。

　色素増感太陽電池５０Ａは、作用極１０と、作用極１０に対向する対極２０と、作用極１０及び対極２０を接合させる封止部３０と、作用極１０、対極２０及び環状の封止部３０によって形成されるセル空間に充填される電解質４０とを備えている。

　作用極１０は、透明基板１１及び透明基板１１の上に設けられる透明導電膜１２からなる透明導電性基板１５と、透明導電性基板１５の透明導電膜１２の上に設けられる酸化物半導体層１３と、透明導電膜１２の上において多孔質酸化物半導体層（以下、単に「酸化物半導体層」と呼ぶ）１３の各々を包囲するように設けられる配線部１７とを有している。配線部１７は、透明導電膜１２上に設けられる集電配線１４と、集電配線１４を覆う配線保護層１６とを有している。酸化物半導体層１３には光増感色素が担持されている。また、透明導電膜１２上であって封止部３０の外側には、集電配線１４に電気的に接続される端子９０が設けられ、端子９０の上にははんだ７０が設けられている。本実施形態では、透明導電性基板１５によって第１電極が構成され、端子９０によって端子部が構成されている。

　色素増感太陽電池５０Ａの透明基板１１は、色素増感太陽電池モジュール１００における全色素増感太陽電池５０Ａ及び５０Ｂにおいて共通の透明基板となっている。

　一方、対極２０は、不動態を形成する金属基板２１と金属基板２１の作用極１０側に設けられて触媒反応を促進する触媒層２２とを備えている。また対極２０の金属基板２１には、作用極１０とは反対側の表面２１ｂに、金属基板２１よりも低い抵抗を有する接続部材６０が設けられている。本実施形態では、接続部材６０は、金属基板２１の一部にのみ設けられている。ここで、図２に示すように、接続部材６０と対極２０の金属基板２１との間には、金属基板２１を構成する金属と接続部材６０を構成する金属との合金からなる合金部６５が設けられている。また図１に示すように、接続部材６０の上には、はんだ７０が設けられている。本実施形態では、対極２０によって第２電極が構成されている。

　色素増感太陽電池５０Ａの隣りの色素増感太陽電池５０Ｂも、色素増感太陽電池５０Ａと同一の構成を有している。

　そして、色素増感太陽電池５０Ａと色素増感太陽電池５０Ｂとは導電線８０によって接続されている。具体的には、導電線８０の一端は、色素増感太陽電池５０Ａの接続部材６０にはんだ７０によって接続され、導電線８０の他端は、色素増感太陽電池５０Ｂの端子９０にはんだ７０によって接続されている。なお、色素増感太陽電池５０Ａの接続部材６０には、はんだ７０を介して導電線８０が接続されている。この導電線８０は、色素増感太陽電池モジュール１００の外部からの電子を注入するためのものである。

　色素増感太陽電池モジュール１００によれば、対極２０と接続部材６０との間に、対極２０の金属基板２１を構成する金属と接続部材６０を構成する金属との合金からなる合金部６５が設けられている。このため、対極２０と接続部材６０との接続強度が大きくなり、優れた接続信頼性を有する。また対極２０と接続部材６０との間に合金部６５が設けられることで、対極２０と接続部材６０との間の接触抵抗も低下させることができる。

　以下、作用極１０、光増感色素、対極２０、封止部３０、電解質４０、接続部材６０、はんだ７０、導電線８０および端子９０について詳細に説明する。

　（作用極）
　作用極１０は、上述したように、透明基板１１及び透明基板１１上に設けられる透明導電膜１２から成る透明導電性基板１５と、透明導電性基板１５の透明導電膜１２上に設けられ、光増感色素が担持される酸化物半導体層１３とを備える。

　透明基板１１は、光透過性の材料、すなわち透明な材料からなる基板により構成される。このような材料としては、ホウケイ酸ガラス、ソーダライムガラス、白板ガラス、石英ガラスなどのガラス、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などが挙げられる。光透過性の材料としては通常、光電変換素子の透明基材として用いられる材料であればいかなるものでも用いることができる。透明基板１１は、これらの中から電解質４０への耐性などを考慮して適宜選択される。また、透明基板１１は、できる限り光透過性に優れる基材が好ましく、光透過率が９０％以上の基材がより好ましい。透明基板１１の厚さは、色素増感太陽電池モジュール１００のサイズに応じて適宜決定され、特に限定されるものではないが、例えば５０～１００００μｍの範囲にすればよい。

　透明導電膜１２は、作用極１０の透明性を著しく損なわない構造とするために、導電性金属酸化物からなる薄膜であることが好ましい。このような導電性金属酸化物としては、例えば、酸化インジウムスズ（Indium－Tin－Oxide：ＩＴＯ）、フッ素添加酸化スズ（Fluorine－doped－Tin－Oxide：ＦＴＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ_２）などが挙げられる。また、透明導電膜１２は、単層でも、異なる導電性金属酸化物で構成される複数の層の積層体で構成されてもよい。透明導電膜１２が単層で構成される場合、透明導電膜１２は、成膜が容易かつ製造コストが安価であるという観点から、ＩＴＯ又はＦＴＯが好ましい。また、透明導電膜１２は、高い耐熱性及び耐薬品性を有する観点からは、ＦＴＯで構成されることがより好ましい。

　また、透明導電膜１２が複数の層で構成される積層体により構成されると、各層の特性を反映させることが可能となることから好ましい。中でも、ＩＴＯからなる膜にＦＴＯからなる膜が積層されてなる積層膜であることが好ましい。この場合、高い導電性、耐熱性及び耐薬品性を持つ透明導電膜１２が実現でき、可視域における光の吸収量が少なく、導電率が高い透明導電性基板１５を構成することができる。また、透明導電膜１２の厚さは例えば０．０１～２μｍの範囲にすればよい。

　酸化物半導体層１３を形成する酸化物半導体としては、特に限定されず、通常、光電変換素子用の多孔質酸化物半導体層を形成するのに用いられるものであれば、いかなるものでも用いることができる。このような酸化物半導体としては、例えば、酸化チタン（ＴｉＯ_２）、シリカ（ＳｉＯ_２）、酸化スズ（ＳｎＯ_２）、酸化タングステン（ＷＯ_３）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化ニオブ（Ｎｂ_２Ｏ_５）、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ_３）酸化インジウム（Ｉｎ_３Ｏ_３）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）、酸化タリウム（Ｔａ_２Ｏ_５）、酸化ランタン（Ｌａ_２Ｏ_３）、酸化イットリウム（Ｙ_２Ｏ_３）、酸化ホルミウム（Ｈｏ_２Ｏ_３）、酸化ビスマス（Ｂｉ_２Ｏ_３）、酸化セリウム（ＣｅＯ_２）、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）が挙げられる。これらは単独で又は２種以上を組み合わせて使用することができる。

　これら酸化物半導体の粒子の平均粒径は１～１０００ｎｍであることが、光増感色素で覆われた酸化物半導体の表面積が大きくなり、即ち光電変換を行う場が広くなり、より多くの電子を生成することができることから好ましい。また、酸化物半導体層１３は、粒度分布の異なる酸化物半導体粒子を積層させて構成されることが好ましい。この場合、酸化物半導体層１３内で繰り返し光の反射を起こさせることが可能となり、酸化物半導体層１３の外部へ逃がす入射光を少なくして、効率よく光を電子に変換することができる。酸化物半導体層１３の厚さは、例えば０．５～５０μｍとすればよい。なお、酸化物半導体層１３は、異なる材料からなる複数の酸化物半導体の積層体で構成することもできる。

　光増感色素としては、ビピリジン構造、ターピリジン構造などを配位子に含むルテニウム錯体、ポリフィリン、フタロシアニンなどの含金属錯体、エオシン、ローダミン、メロシアニンなどの有機色素などが挙げられ、これらの中から、用途、使用半導体に適した挙動を示すものを特に限定なく選ぶことができる。具体的には、Ｎ３、Ｎ７１９、ブラックダイ（Black dye）などを使用することができる。

　（対極）
　対極２０は、金属基板２１と、還元反応を促進する触媒層２２とで構成される。金属基板２１はその表面上に不動態２１ａを形成する基板であり（図２参照）、不動態２１ａを形成する金属基板２１を構成する金属としては、例えばチタン、ニッケル、ニオブ、アルミニウム、タングステン、ＳＵＳ、白金、モリブデン、などの電解質４０に耐久性を有するもの、すなわち電解質４０に対して耐食性を有するものを用いることができる。金属基板２１の厚さは、色素増感型太陽電池５０のサイズに応じて適宜決定され、特に限定されるものではないが、例えば０．００５～０．１ｍｍとすればよい。触媒層２２は、白金や炭素系材料（炭素）又は導電性高分子などからなる。ここで、炭素系材料としては、カーボンナノチューブが好適に用いられる。

　（封止部）
　封止部３０は、作用極１０と対極２０とを連結しており、作用極１０と対極２０との間の電解質４０は、封止部３０によって包囲されることで封止される。封止部３０を構成する材料としては、例えばアイオノマー、エチレン－ビニル酢酸無水物共重合体、エチレン－メタクリル酸共重合体、エチレン－ビニルアルコール共重合体、紫外線硬化樹脂、及び、ビニルアルコール重合体が挙げられる。なお、封止部３０は樹脂のみで構成されてもよいし、樹脂と無機フィラーとで構成されていてもよい。

　（電解質）
　電解質４０は、酸化物半導体層１３内に電解液を含浸させてなるものか、または、酸化物半導体層１３内に電解液を含浸させた後に、この電解液を適当なゲル化剤を用いてゲル化（擬固体化）して、酸化物半導体層１３と一体に形成されてなるもの、あるいは、イオン性液体、酸化物半導体粒子若しくは導電性粒子を含むゲル状の電解質を用いることができる。

　上記電解液としては、電解質成分が、有機溶媒に溶解されてなるものが用いられる。電解質成分としては、例えばＩ^－／Ｉ_３ ^－の対、臭素／臭化物イオンの対などの酸化還元対や、ターシャリ－ブチルピリジンなどが挙げられる。有機溶媒としては、アセトニトリル、メトキシアセトニトリル、メトキシプロピオニトリル、プロピオニトリル、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジエチルカーボネート、γ－ブチロラクトンなどを用いることができる。上記電解液にはゲル化剤を加えてもよい。この電解液をゲル化する際に用いられるゲル化剤としては、ポリフッ化ビニリデン、ポリエチレンオキサイド誘導体、アミノ酸誘導体などが挙げられる。

　また電解質４０は、イオン液体と揮発性成分との混合物からなるイオン液体電解質で構成されてもよい。上記イオン液体は、特に限定されるものではないが、イオン液体としては、室温付近で溶融状態にある液体（常温溶融塩）が用いられる。イオン液体としては、四級化された窒素原子を有する化合物をカチオンまたはアニオンとした常温溶融性塩が挙げられる。常温溶融塩のカチオンとしては、四級化イミダゾリウム誘導体、四級化ピリジニウム誘導体、四級化トリアソリウム誘導体、四級化アンモニウム誘導体などが挙げられる。常温溶融塩のアニオンとしては、ＢＦ_４ ^－、ＰＦ_６ ^－、Ｆ（ＨＦ）_ｎ ^－、ビストリフルオロメチルスルホニルイミド[Ｎ（ＣＦ_３ＳＯ_２）_２ ^－]、ヨウ化物イオンなどが挙げられる。イオン液体の具体例としては、四級化イミダゾリウム系カチオンと、ヨウ化物イオンまたはビストリフルオロメチルスルホニルイミドイオンなどからなる塩類を挙げることができる。中でも、１－エチル－３－メチルイミダゾリウム　ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミドなどの、四級化イミダゾリウム系カチオンと、ビストリフルオロメチルスルホニルイミドイオンとからなる塩類が好適に用いられる。また揮発性成分としては、上記の有機溶媒や、ＬｉＩ、Ｉ_２、４－ｔ－ブチルピリジン、Ｎ－メチルベンゾイミダゾールなどが挙げられる。

　上記酸化物半導体粒子としては、物質の種類や粒子サイズなどは特に限定されないが、イオン性液体を主体とする電解液との混和性に優れ、この電解液をゲル化させるようなものが用いられる。また、酸化物半導体粒子は、電解質４０の導電性を低下させることがなく、電解質４０に含まれる他の共存成分に対する化学的安定性に優れることが必要である。特に、電解質４０がヨウ素／ヨウ化物イオンや、臭素／臭化物イオンなどの酸化還元対を含む場合であっても、酸化物半導体粒子は、酸化反応による劣化を生じないものが好ましい。

　このような酸化物半導体粒子としては、ＴｉＯ_２、ＳｎＯ_２、ＷＯ_３、ＺｎＯ、Ｎｂ_２Ｏ_５、Ｉｎ_２Ｏ_３、ＺｒＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｌａ_２Ｏ_３、ＳｒＴｉＯ_３、Ｙ_２Ｏ_３、Ｈｏ_２Ｏ_３、Ｂｉ_２Ｏ_３、ＣｅＯ_２、及び、Ａｌ_２Ｏ_３からなる群から選択される１種または２種以上の混合物が好ましく、二酸化チタン微粒子（ナノ粒子）が特に好ましい。この二酸化チタンの平均粒径は２～１０００ｎｍ程度であることが好ましい。

　上記導電性粒子としては、導電体や半導体など、導電性を有する粒子が用いられる。この導電性粒子の比抵抗の範囲は、好ましくは１．０×１０^－２Ω・ｃｍ以下であり、より好ましくは１．０×１０^－３Ω・ｃｍ以下である。また、導電性粒子の種類や粒子サイズなどは特に限定されないが、イオン性液体を主体とする電解液との混和性に優れ、この電解液をゲル化するようなものが用いられる。このような導電性粒子には、電解質４０中において導電性が低下しにくく、電解質４０に含まれる他の共存成分に対する化学的安定性に優れることが求められる。特に、電解質４０がヨウ素／ヨウ化物イオンや、臭素／臭化物イオンなどの酸化還元対を含む場合でも、酸化反応などによる劣化を生じないものが好ましい。

　このような導電性粒子としては、カーボンを主体とする物質からなるものが挙げられる。導電性粒子の具体例としては、カーボンナノチューブ、カーボンファイバ、カーボンブラックなどの粒子を例示できる。これらの物質の製造方法はいずれも公知であり、また、市販品を用いることもできる。

　（接続部材）
　対極２０における作用極１０側とは反対側の表面、すなわち対極２０の金属基板２１の表面には、接続部材６０が形成される。接続部材６０は、２つの色素増感太陽電池５０同士を接続するためのものである。接続部材６０を構成する金属としては、対極２０よりも低い抵抗を有する金属が用いられる。このような金属としては、銅、銀、ニッケルなどが挙げられるが、導電性及びはんだ濡れ性に優れることから、銅を用いることが好ましい。

　接続部材６０は、対極２０のうち電解質４０に対向する部分２０ａに設けられていることが好ましい（図１参照）。この場合、接続部材６０から電解質４０までの間で、接続部材６０よりも抵抗の大きい金属基板２１を通る距離を短縮させることが可能となり、接続部材６０と電解質４０との間の抵抗を小さくすることが可能となる。

　（はんだ）
　はんだ７０としては、例えば高融点はんだを用いることができる。高融点はんだは、融点が２００℃以上（例えば２１０℃以上）であるものである。このような高融点はんだとしては、Ｓｎ－Ｃｕ系、Ｓｎ－Ａｇ系、Ｓｎ－Ａｇ－Ｃｕ系、Ｓｎ－Ａｕ系、Ｓｎ－Ｓｂ系、Ｓｎ－Ｐｂ系（Ｐｂ含有量は例えば８５質量％超）などを挙げることができる。これらのうち１つを単独で使用してもよいし、２以上を併用してもよい。

　またはんだ７０としては、高融点はんだより融点が低いはんだ（以下、低融点はんだということがある）を用いることも可能である。低融点はんだとしては、例えば融点が２００℃未満であるものを用いるのが好適である。このようなはんだとしては、共晶タイプ（例えばＳｎ－Ｐｂ等）や、鉛フリータイプ（例えばＳｎ－Ａｇ、Ｓｎ－Ｃｕ、Ｓｎ－Ａｇ－Ｃｕ、Ｓｎ－Ｚｎ、Ｓｎ－Ｚｎ―Ｂ等）などが挙げられる。

　低融点はんだを使用することによって、導電線８０と接続部材６０とのはんだ付けの際に酸化物半導体層１３に担持される光増感色素や、電解質４０が高温になることが抑制でき、光増感色素や電解質４０が劣化することが抑制できる。

　（導電線）
　導電線８０を構成する材料としては、例えば金、銀、銅、白金、及びアルミニウムなどの金属が挙げられる。

　次に、図１に示す色素増感太陽電池モジュール１００の製造方法について説明する。

　まず作用極１０と対極２０とを準備する（準備工程）。

　作用極１０は、次の工程により得ることができる。最初に透明基板１１の一方の面上に透明導電膜１２を形成し、透明導電性基板１５を得る。

　透明基板１１上に透明導電膜１２を形成する方法としては、例えば、スパッタリング法、ＣＶＤ（化学気相成長）法、スプレー熱分解法（ＳＰＤ法）、蒸着法などの薄膜形成法が挙げられる。

　次に、透明導電性基板１５における透明導電膜１２上に酸化物半導体層１３を形成する（酸化物半導体層形成工程）。

　酸化物半導体層１３を形成する方法としては、例えば、市販の酸化物半導体粒子を所望の分散媒に分散させた分散液、あるいは、ゾル－ゲル法により調製できるコロイド溶液を、必要に応じて所望の添加剤を添加し、スクリーンプリント法、インクジェットプリント法、ロールコート法、ドクターブレード法、スプレー塗布法など公知の塗布方法により塗布した後、加熱処理などにて空隙を形成させ多孔質化する方法などを適用することができる。

　次に、透明導電性基板１５の透明導電膜１２上に形成される端子９０は、例えば、銀ペーストを印刷等により塗布し、加熱して焼成させることにより形成される。

　次に、酸化物半導体層１３に光増感色素を担持させる（色素担持工程）。

　酸化物半導体層１３に光増感色素を担持させる方法としては、まず、光増感色素担持用の色素溶液、例えば、アセトニトリルとｔ－ブタノールを容積比で１：１とした溶媒に対して極微量のＮ３色素粉末を加えて調整した溶液を予め準備しておく。

　次に、シャーレ状の容器内に入れた光増感色素を溶媒中に含有する溶液に対し別途電気炉にて１２０～１５０℃程度に加熱処理をし、その溶液中に、酸化物半導体層１３が形成された作用極１０を浸した状態とし、暗所にて一昼夜（およそ２０時間）浸漬する。その後、光増感色素を含有する溶液から、酸化物半導体層１３が形成された作用極１０を取り出し、アセトニトリルとｔ－ブタノールからなる混合溶液を用い洗浄する。これによって、光増感色素を担持した酸化物半導体層１３を有する作用極１０を得る。

　一方、対極２０を準備するには、まず、不動態を形成する金属基板２１を準備する。そして、準備した金属基板２１の表面上に白金などからなる触媒層２２を形成する。触媒層２２の形成は、スパッタリング法などにより形成する。これにより金属基板２１と触媒層２２とを有する対極２０を得ることができる。

　次に、酸化物半導体層１３の上に電解質４０を塗布して電解質４０を配置する（電解質配置工程）。

　次に、作用極１０と対極２０とを対向させて、封止部３０により電解質４０を封止する（封止工程）。

　このためにはまず、作用極１０の上に、封止部３０となるための樹脂またはその前駆体を形成する。このとき樹脂またはその前駆体は、作用極１０の酸化物半導体層１３を包囲する様に形成する。樹脂が熱可塑性樹脂である場合は、溶融させた樹脂を作用極１０上に塗布した後に室温で自然冷却するか、フィルム状の樹脂を作用極１０に接触させ、外部の熱源によって樹脂を加熱溶融させた後に室温で自然冷却することにより樹脂を得ることができる。熱可塑性の樹脂としては、例えばアイオノマーやエチレン－メタクリル酸共重合体が用いられる。樹脂が紫外線硬化樹脂である場合は、樹脂の前駆体である紫外線硬化性樹脂を作用極１０上に塗布する。樹脂が水溶性樹脂である場合は、樹脂を含む水溶液を作用極１０上に塗布する。水溶性の樹脂として、例えばビニルアルコール重合体が用いられる。

　次に、対極２０の上に封止部３０となるための樹脂またはその前駆体を形成する。対極２０上の樹脂またはその前駆体は、作用極１０と対極２０とを対向させる際に、作用極１０上の樹脂またはその前駆体と重なる位置に形成する。また、対極２０上の樹脂またはその前駆体の形成は、作用極１０の上に形成される樹脂またはその前駆体と同様にして行えば良い。

　そして、作用極１０と対極２０とを対向させ、対極２０上の樹脂と作用極１１とを重ね合わせる。その後、減圧環境下において、樹脂が熱可塑性樹脂である場合は、樹脂を加熱溶融させ、作用極１０と対極２０とを接着させる。こうして封止部３０が得られる。樹脂が紫外線硬化樹脂である場合は、対極２０上の紫外線硬化性樹脂と作用極１０とを重ね合わせた後に紫外線により、紫外線硬化性樹脂を硬化させ、封止部３０が得られる。樹脂が水溶性樹脂である場合は、対極２０上に水溶性樹脂を塗布した後に室温にて触指乾燥させた後、低湿環境下で乾燥させ、封止部３０が得られる。

　次に、対極２０における金属基板２１のうち作用極１０とは反対側の表面上に、金属基板２１よりも低い抵抗を有する接続部材６０を固定する（接続部材固定工程）。

　金属基板２１に対する接続部材６０の固定は以下のようにして行う。まず、対極２０における作用極１０とは反対側の表面上に、接続部材６０を配置する。

　次に、抵抗溶接により、金属基板２１と接続部材６０とを接合する。ここで、図３に示すように、抵抗溶接は、２本の抵抗溶接用電極１１０Ａ，１１０Ｂを接続部材６０及び金属基板２１に押し当てるか、接続部材６０及び金属基板２１のいずれか一方に押し当て、両者間に電流を流すことにより、接続部材６０と金属基板２１との接触部分で熱を発生させ、この熱により接続部材６０及び金属基板２１の両方を溶融させて両者を接続させる方法である。このとき、熱は金属基板２１と接続部材６０の接触部分にしか発生しない。また、抵抗溶接においては、電流を流す時間は短時間（数ｍｓ）であるため、熱が発生する時間も短い。このため、熱が加えられる場所を局所領域に抑えることができる。従って、封止工程の後、対極２０の金属基板２１のうち電解質４０に対向する部分２０ａ上に接続部材６０を形成する場合でも、酸化物半導体層１３に担持された光増感色素の劣化を十分に抑制することができる。

　またこのとき、金属基板２１は不動態２１ａを形成しているため（図２参照）、金属基板２１より低い抵抗を有する接続部材６０を使用すると、抵抗溶接に際して、金属基板２１と接続部材６０との間での接触抵抗が大きくなる。このため、金属基板２１と接続部材６０とが互いに接触する部分が熱により溶融しやすくなる。そして、２本の電極１１０Ａ，１１０Ｂの間に印加する電圧をオフにすると、溶融した部分が凝固して合金部６５を形成する。従って、金属基板２１と接続部材６０との接合強度を十分に向上させることができる。このため、得られた複数の色素増感太陽電池５０を直列に接続させて色素増感太陽電池モジュール１００を製造する場合に、優れた接続信頼性を有する色素増感太陽電池モジュール１００を得ることができる。さらに外部回路と接続部材６０とを導電線８０を介して接続する場合でも、色素増感太陽電池モジュール１００は、優れた接続信頼性を有することとなる。また対極２０の金属基板２１と接続部材６０との間に合金部６５が設けられることで、対極２０と接続部材６０との間の接触抵抗も低下させることができる。また接続部材６０を抵抗溶接により金属基板２１に接合することで、熱が加えられる場所を局所領域に抑えることができるため、接続部材６０を封止部３０の内側領域に固定することも可能である。この場合、接続部材６０から電解質４０までの間で、接続部材６０よりも抵抗の大きい金属基板２１を通る距離を短縮させることが可能となり、接続部材６０と電解質４０との間の抵抗を小さくすることが可能となる。

　また図３に示すように、接続部材６０を対極２０の金属基板２１に固定する際には、抵抗溶接を、金属基板２１のうち作用極１０とは反対側の表面２１ｂに接続部材６０を接触させた状態で、２つの抵抗溶接用の電極１１０Ａ，１１０Ｂをそれぞれ、接続部材６０の表面６０ａ、及び、金属基板２１の表面２１ｂに当接させることによって行うことが好ましい。

　この場合、対極２０と接続部材６０とを抵抗溶接により接続する際に、２つの抵抗溶接用電極１１０Ａ，１１０Ｂを対極２０の金属基板２１のうち作用極１０側の表面に押し当てずに済む。このため、金属基板２１のうち作用極１０側の表面における変形を十分に防止することができる。また金属基板２１のうち作用極１０側の表面への抵抗溶接用電極１１０Ａ，１１０Ｂの溶着を防止できるという利点もある。

　また抵抗溶接は１～２０ｍｓ行うことが好ましく、３～２０ｍｓ行うことがより好ましく、５～７ｍｓ行うことが特に好ましい。この場合、対極２０と接続部材６０との接続強度をより十分に向上させることができると共に、合金部６５の厚さが適度になり、接続部材６０と金属基板２１との間の抵抗をより十分に低くすることができる。

　対極２０の厚さＴ１は特に制限されるものではないが、９～２００μｍであることが好ましく、２０～１００μｍであることがより好ましい。対極２０の厚さＴ１が９μｍ以上であると、９μｍ未満である場合に比べて強度が十分に向上し、抵抗溶接に際して変形しにくくなる。一方、対極２０の厚さＴ１が、２００μｍ以下であると、２００μｍを超える場合に比べて、より短時間で対極２０と接続部材６０とを接続できる。また対極２０に可撓性を持たせることができる。

　接続部材６０の厚さＴ２も特に制限されるものではないが、９～２００μｍであることが好ましく、２０～１００μｍであることがより好ましい。

　この場合、接続部材６０の厚さＴ２が９μｍ以上であると、９μｍ未満である場合に比べて強度が十分に向上し、抵抗溶接に際して変形しにくくなる。一方、接続部材６０の厚さＴ２が、２００μｍ以下であると、２００μｍを超える場合に比べてより短時間で対極２０と接続部材６０とを接続できる。また対極２０のうち作用極１０と反対側の表面２１ｂの凹凸を少なくすることができ、平坦な面に対極２０を接触させて色素増感太陽電池５０を設置する場合に、色素増感太陽電池５０を安定に設置できる。

　２つの抵抗溶接用電極１１０Ａ，１１０Ｂ間に印加する電流は、接続部材６０と金属基板２１との組合せにも依存するため一概には言えないが、通常は０．５～５ｋＡであり、１～３ｋＡであることが好ましい。

　また電流の印加時間も一概には言えないが、１～２０ｍｓであることが好ましく、３～２０ｍｓであることがより好ましく、５～１０ｍｓであることが特に好ましい。

　さらに抵抗溶接用電極間の間隔も一概には言えないが、通常は、０．５～２０ｍｍであり、１～１０ｍｍであることが好ましい。

　次に、はんだ７０を接続部材６０に接触させ、溶融させた後に冷却する。こうしてはんだ７０を接続部材６０に接合させる。また端子９０の上にもはんだ７０を接触させ、溶融させた後に冷却する。こうしてはんだ７０を端子９０に接合させる。

　こうして、図１に示す色素増感太陽電池５０Ａを得る。

　そして、同様にして、色素増感太陽電池５０Ｂを作製する。

　次に、リード線等の導電線８０を用意し、導電線８０によって色素増感太陽電池５０Ａと色素増感太陽電池５０Ｂとを接続する。具体的には、導電線８０の一端を、はんだ７０を溶融させながら接触させ、接続部材６０にはんだ７０によって固定する。次に、導電線８０の他端を、はんだ７０を溶融させながら接触させ、端子９０にはんだ７０によって固定する。また色素増感太陽電池５０Ａの接続部材６０に接合されたはんだ７０にも導電線８０の端部を接続する。

　こうして色素増感太陽電池モジュール１００が得られる。

　上記色素増感太陽電池モジュール１００の製造方法によれば、色素増感太陽電池５０が上述した製造方法で製造されることで、光増感色素の劣化が十分に抑制され且つ優れた接続信頼性を有する色素増感太陽電池５０が得られる。このため、接続工程において、対極２０の金属基板２１と、隣の色素増感太陽電池５０の作用極１０の端子９０とを接続すると、優れた光電変換特性及び接続信頼性を有する色素増感太陽電池モジュール１００を得ることができる。さらに外部回路との間でも優れた接続信頼性を有する色素増感太陽電池モジュール１００を得ることができる。

　＜第２実施形態＞
　次に、本発明の色素増感太陽電池モジュールの第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同一又は同等の構成要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

　図４は、本発明の色素増感太陽電池モジュールの第２実施形態を示す断面図である。本実施形態の色素増感太陽電池モジュール２００は、色素増感太陽電池５０Ａ，５０Ｂ間の接続状態の点で第１実施形態の色素増感太陽電池モジュール１００と相違する。

　すなわち、図４に示すように、本実施形態の色素増感太陽電池モジュール２００において、色素増感太陽電池５０Ａ，５０Ｂは、対極２０の金属基板２１のうち作用極１０と反対側の表面２１ｂに、接続部材６０に代えて、接続部材２６０を有している。本実施形態では、接続部材２６０は、金属基板２１の一部に直線状に設けられている。接続部材２６０の一部は、対極２０のうち電解質４０に対向する部分に固定されている。接続部材２６０は、金属基板２１より抵抗の低い金属からなる。このような金属としては、接続部材６０を構成する金属と同様のものを用いることができる。そして、色素増感太陽電池５０Ａの接続部材２６０の端部２６０ａが封止部３０を越えて隣の色素増感太陽電池５０Ｂ側に張り出して、端子９０に直接接合されている。なお、本実施形態では、端子９０によって端子部が構成されている。

　この場合、はんだ等を用いて接続部材２６０と端子９０とを接合する場合に比べて、隣り合う色素増感太陽電池５０間を十分に小さい抵抗で接続することが可能になるため、電圧降下がほとんど起こらない。また端子９０から流れ込む電子を、金属基板２１より抵抗の低い接続部材２６０を通して電解質４０に近づけることが可能となるため、接続部材２６０から電解質４０までの抵抗を小さくすることも可能となる。

　このとき、対極２０の金属基板２１への接続部材２６０の固定は、抵抗溶接により行う（接続部材固定工程）。具体的には、金属基板２１のうち作用極１０と反対側の表面２１ｂに、２つの抵抗溶接用電極の両方を押し当て、２つの抵抗溶接用電極間に電圧を印加すればよい。抵抗溶接は、第１実施形態と同様に行えばよい。

　このように対極２０の金属基板２１に接続部材２６０を固定する場合でも、第１実施形態と同様、酸化物半導体層１３に担持された光増感色素の劣化を十分に抑制することができる。また、接続部材固定工程により、金属基板２１と接続部材２６０とを溶融させて接合させるため、両者の間に合金部が形成される。このため、金属基板２１と接続部材２６０との接合強度が大きくなり、優れた接続信頼性を有する色素増感太陽電池５０を得ることができる。また、得られた複数の色素増感太陽電池５０を直列に接続させて色素増感太陽電池モジュール２００を製造する場合に、色素増感太陽電池モジュール２００の接続信頼性を向上させることができる。

　また接続部材２６０の端部２６０ａと端子９０との接続も、抵抗溶接により行うことが好ましい。

　この場合、隣り合う２つの色素増感太陽電池５０Ａ，５０Ｂのうち一方の色素増感太陽電池５０Ｂの対極２０に設けた接続部材２６０の端部２６０ａと、他方の色素増感太陽電池５０Ａの透明導電性基板１５に設けた端子９０とを、はんだ等を用いることなく、簡便に接合させることができるとともに、接続強度を向上させることがき、接触抵抗も低下させることができる。また、抵抗溶接は、一方の色素増感太陽電池５０Ｂの接続部材２６０と、他方の色素増感太陽電池５０Ａの透明導電性基板１５に設けた端子９０とを接合する際、抵抗溶接用の電極を局所的に当てて行うため、熱が局所的にしか発生しない。このため、はんだ等を用いて接合を行う場合に比べて、酸化物半導体層１３に担持された光増感色素や封止部３０の劣化がより十分に抑制される。なお、接続部材２６０の端部２６０ａと端子９０との抵抗溶接も、上記と同様、２つの抵抗溶接用電極を接続部材２６０の表面に押し当てて、２つの抵抗溶接用電極間に電圧を印加すればよい。

　＜第３実施形態＞
　まず本発明の色素増感太陽電池モジュールの第３実施形態について説明する。なお、第１及び第２実施形態と同一又は同等の構成要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。図５は、本発明の色素増感太陽電池モジュールの第３実施形態を示す底面図である。

　図５に示すように、色素増感太陽電池モジュール３００は、２つの色素増感太陽電池モジュールユニット３００Ａ，３００Ｂを有している。色素増感太陽電池モジュールユニット３００Ａ，３００Ｂは直列且つ電気的に接続されている。色素増感太陽電池モジュールユニット３００Ａ，３００Ｂは、複数の色素増感太陽電池５０を有し、複数の色素増感太陽電池５０は直列且つ電気的に接続されている。ここで、２つの色素増感太陽電池モジュールユニット３００Ａ，３００Ｂは、色素増感太陽電池モジュールユニット３００Ａにおける色素増感太陽電池５０の配列方向Ｘ１と、色素増感太陽電池モジュールユニット３００Ｂにおける色素増感太陽電池５０の配列方向Ｘ２とが互いに平行となるように配列されている。以下、説明の便宜上、色素増感太陽電池モジュールユニット３００Ａにおける４つの色素増感太陽電池５０を色素増感太陽電池５０Ａ～５０Ｄと、色素増感太陽電池モジュールユニット３００Ｂにおける４つの色素増感太陽電池５０を色素増感太陽電池５０Ｅ～５０Ｈと呼ぶことがある。

　図６は、図５の一部切欠き部分拡大図、図７は、図６のＶＩＩ－ＶＩＩ線に沿った断面図、図８は、図５の色素増感太陽電池ユニット３００Ｂの一部を示す断面図である。図９は、図７の作用極を示す平面図である。図７に示すように、複数の色素増感太陽電池５０の各々は、作用極１０と、作用極１０に対向する対極２０と、作用極１０及び対極２０を連結させる封止部３０とを備えており、作用極１０、対極２０及び封止部３０によって形成されるセル空間には電解質４０が充填されている。

　次に、隣り合う色素増感太陽電池５０間の接続関係について説明する。ここでは、色素増感太陽電池５０Ｂと色素増感増感太陽電池５０Ｃとの接続関係を例にとって説明する。

　まず色素増感太陽電池５０Ｂについて説明する。

　図７に示すように、色素増感太陽電池５０Ｂにおいて、作用極１０は、透明基板１１及び透明基板１１の上に設けられる透明導電膜１２からなる透明導電性基板１５と、透明導電性基板１５の透明導電膜１２の上に設けられる複数の酸化物半導体層１３と、透明導電膜１２の上において複数の酸化物半導体層１３の各々を包囲するように設けられる配線部１７とを有している。配線部１７は、封止部３０と透明導電膜１２との間に設けられており、透明導電膜１２上に設けられる集電配線１４と、集電配線１４を電解質４０から保護する配線保護層１６とを有している。本実施形態では、透明導電性基板１５によって第１電極及び第１電極部が構成されている。

　色素増感太陽電池５０Ｂの透明基板１１は、色素増感太陽電池モジュール３００における全色素増感太陽電池５０Ａ～５０Ｈにおいて共通の透明基板となっている。

　一方、図６に示すように、色素増感太陽電池５０Ｂの対極２０は、図６の二点鎖線で示される本体部２５と、本体部２５のうち隣りの色素増感太陽電池５０Ｃ側の縁部２５ａの一部から突出する複数の突出部（図６では４つ）２３とを有している。ここで、本体部２５は、金属基板２１と金属基板２１の作用極１０側に設けられて触媒反応を促進する触媒層２２との積層体で構成されている。突出部２３は、金属基板２１のみで構成されている。本実施形態では、対極２０によって第２電極及び第２電極部が構成されている。

　次に色素増感太陽電池５０Ｃについて説明する。

　色素増感太陽電池５０Ｃの作用極１０においては、図９に示すように、集電配線１４が、四角環状の外周部１４ａと、外周部１４ａの内側開口を仕切る複数の仕切り部（フィンガー配線）１４ｂとを有し、外周部１４ａと仕切り部１４ｂとによって酸化物半導体層１３が包囲されている。さらに図７に示すように、集電配線１４は、集電配線１４の縁部である外周部１４ａのうち、隣の色素増感太陽電池５０Ｂ側の外周部１４ａの内側に設けられるランド部１４ｃを有している。集電配線１４の上には封止部３０が設けられており、封止部３０の外側には封止部３０によって形成された凹部３３が設けられている。そして、ランド部１４ｃは、凹部３３によって形成されている。すなわち、封止部３０の外側に凹部３３が設けられることにより、集電配線１４の一部が露出され、その露出した部分がランド部１４ｃとなっている。

　また色素増感太陽電池５０Ｃの対極２０においては、ランド部１４ｃに対向する位置に切欠き２４が形成されている（図７参照）。

　そして、図７に示すように、色素増感太陽電池５０Ｃのランド部１４ｃには、封止部３０の外側に封止部３０によって形成された凹部３３において、色素増感太陽電池５０Ｂの対極２０の突出部２３が直接接続されている。なお、本実施形態においては、集電配線１４のランド部１４ｃによって端子部が構成されている。

　隣り合う２つの色素増感太陽電池５０Ａ，５０Ｂ、隣り合う２つの色素増感太陽電池５０Ｂ，５０Ｃ、２つの色素増感太陽電池５０Ｃ，５０Ｄ、２つの色素増感太陽電池５０Ｅ，５０Ｆ、２つの色素増感太陽電池５０Ｆ，５０Ｇ、２つの色素増感太陽電池５０Ｇ，５０Ｈにおいても同様に、一方の色素増感太陽電池５０における対極２０の突出部２３が、封止部３０の外側に封止部３０によって形成された凹部３３において、隣りの色素増感太陽電池５０における集電配線１４のランド部１４ｃに直接接続されている。

　なお、本実施形態では、色素増感太陽電池５０Ａ～５０Ｈは全て同一の構成を有している。すなわち、色素増感太陽電池５０Ａ～５０Ｈにおいて、作用極１０は、封止部３０の外側で且つ集電配線１４の縁部である外周部１４ａよりも内側にランド部１４ｃを有する。別言すると、作用極１０は、凹部３３によって形成されるランド部１４ｃを有する。また対極２０は、本体部２５のうち隣の色素増感太陽電池５０側の縁部２５ａの一部から突出する少なくとも１つの突出部２３を有している。そして、図５に示すように、色素増感太陽電池モジュールユニット３００Ａにおいて、色素増感太陽電池５０Ａ～５０Ｄの各々の対極２０における突出部２３は本体部２５に対し同一方向（色素増感太陽電池５０Ａから色素増感太陽電池５０Ｄに向かう方向、すなわち図５の矢印Ｘ１方向）側に突出している。一方、色素増感太陽電池モジュールユニット３００Ｂにおいて、色素増感太陽電池５０Ｅ～５０Ｈの各々の対極２０における突出部２３は本体部２５に対し同一方向（色素増感太陽電池５０Ｅから色素増感太陽電池５０Ｈに向かう方向、すなわち図５の矢印Ｘ２方向）側に突出している。すなわち、色素増感太陽電池モジュールユニット３００Ａにおける対極２０の突出部２３の本体部２５に対する突出方向と、色素増感太陽電池モジュールユニット３００Ｂにおける対極２０の突出部２３の本体部２５に対する突出方向は互いに反対となっている。

　また図５に示すように、色素増感太陽電池モジュールユニット３００Ｂにおける色素増感太陽電池５０Ｅ、すなわち、色素増感太陽電池モジュールユニット３００Ｂの端部に配置された色素増感太陽電池５０には、集電配線１４のランド部１４ｃに接続端子３７０が設けられている。そして、接続端子３７０と、色素増感太陽電池５０Ｄの突出部２３とは、透明基板１１の表面に沿って設けられた導電部材１１０を介して接続されている。この導電部材１１０により、色素増感太陽電池モジュールユニット３００Ａと色素増感太陽電池モジュールユニット３００Ｂとが直列に接続される。導電部材１１０を構成する材料としては、例えば銅、銀、ニッケルなどが用いられる。また導電部材１１０の形状としては、テープ状、ワイヤ状などが挙げられるが、テープ状が、使用時に色素増感太陽電池モジュール３００の厚みを小さくすることができることから好ましく用いられる。

　さらに色素増感太陽電池モジュールユニット３００Ａの色素増感太陽電池５０Ａにも、作用極１０の集電配線１４におけるランド部１４ｃに、接続端子３７０が設けられている。

　また図８に示すように、色素増感太陽電池モジュールユニット３００Ｂの色素増感太陽電池５０Ｈにおいては、対極２０の金属基板２１に接続部材６０が接合されている。そして、接続部材６０にははんだ７０が接合され、はんだ７０には導電線８０が接続されている。ここで、接続部材６０と金属基板２１との間には、金属基板２１の金属と、接続部材６０を構成する金属との合金からなる合金部が形成されている。

　次に、上述した色素増感太陽電池モジュール３００の作用効果について説明する。

　色素増感太陽電池モジュール３００によれば、複数の色素増感太陽電池５０のうち色素増感太陽電池５０Ｈにおいて、接続部材６０と金属基板２１との間には、金属基板２１の金属と、接続部材６０を構成する金属との合金からなる合金部が形成されている。このため、金属基板２１と接続部材６０との接合強度が大きくなり、優れた接続信頼性が得られる。また対極２０の金属基板２１と接続部材６０との間に合金部が設けられることで、対極２０の金属基板２１と接続部材６０との間の接触抵抗も低下させることができる。

　さらに、突出部２３は、隣り合う２つの色素増感太陽電池５０の一方の色素増感太陽電池５０の対極２０において、本体部２５のうち他方の色素増感太陽電池５０側の縁部２５ａの一部のみから突出し、この突出部２３が、他方の色素増感太陽電池５０の封止部３０によって形成されている凹部３３において、他方の色素増感太陽電池５０のランド部１４ｃに接合されている。このため、開口率を大きく低下させることなく、ランド部１４ｃと突出部２３との接続箇所の面積を十分に大きくすることができる。従って、色素増感太陽電池モジュール３００は、優れた接続信頼性を有する。

　このように色素増感太陽電池モジュール３００は、本体部２５のうち他方の色素増感太陽電池５０側の縁部２５ａの一部のみから突出する突出部２３と、他方の色素増感太陽電池５０のランド部１４ｃとを、他方の色素増感太陽電池５０の封止部３０によって形成されている凹部３３において接合させることによって優れた接続信頼性を有する。このため、本体部２５のうち他方の色素増感太陽電池５０側の縁部２５ａの残部に突出部２３を設ける必要がない。このため、残部の突出部と他方の色素増感太陽電池５０の透明導電性基板１５とを接続するための接続箇所については省略することが可能となり、開口率を向上させることが可能となる。特に色素増感太陽電池モジュール３００では、ランド部１４ｃが、集電配線１４の縁部である外周部１４ａの内側に設けられている。別言すると、ランド部１４ｃが、封止部３０の外側に設けられる凹部３３によって形成されている。このため、隣り合う２つの色素増感太陽電池５０の本体部２５同士間の隙間を小さくすることができる。すなわち、発電に寄与しないエリアの面積を小さくすることができる。このため、色素増感太陽電池モジュール３００によれば、ランド部１４ｃが集電配線１４の縁部である外周部１４ａの外側、すなわち凹部３３の外側に設けられる場合に比べて開口率を高くすることができる。

　さらに、隣り合う２つの色素増感太陽電池５０において、一方の色素増感太陽電池５０の対極２０においては、ランド部１４ｃに対向する位置に切欠き２４が形成されている。このため、隣り合う２つの色素増感太陽電池５０のうち一方の色素増感太陽電池５０に物体が衝突するなどの理由により、突出部２３がそれに接合されるランド部１４ｃに対して動いたとしても、突出部２３は切欠き２４内に逃げ込むことが可能となる。このため、突出部２３と、隣の色素増感太陽電池５０の対極２０との接触を十分に防止することができる。

　また色素増感太陽電池モジュール３００は、色素増感太陽電池モジュールユニット３００Ａ，３００Ｂを有し、色素太陽電池モジュールユニット３００Ａ，３００Ｂが互いに直列且つ電気的に接続されると共に色素増感太陽電池５０の配列方向Ｘ１，Ｘ２が互いに平行となるように配列され、色素増感太陽電池モジュールユニット３００Ａ，３００Ｂの各々において、本体部２５に対する突出部２３の突出方向が同一であり、隣り合う２つの色素増感太陽電池モジュールユニット３００Ａにおける対極２０の突出部２３の本体部２５に対する突出方向と、色素増感太陽電池モジュールユニット３００Ｂにおける対極２０の突出部２３の本体部２５に対する突出方向は互いに反対となっている。

　このため、隣り合う２つの色素増感太陽電池モジュールユニット３００Ａ，３００Ｂにおいて、一方の色素増感太陽電池モジュールユニット３００Ｂを構成する複数の色素太陽電池５０のうちの端にある色素増感太陽電池５０Ｅのランド部１４ｃと、他方の色素増感太陽電池モジュールユニット３００Ａを構成する複数の色素増感太陽電池５０のうち端にある色素増感太陽電池５０Ｄの突出部２３とを、色素増感太陽電池モジュールユニット３００Ａ，３００Ｂの配列方向Ｘ３に対して同じ側に配置することが可能となる。このため、一方の色素増感太陽電池モジュールユニット３００Ｂを構成する複数の色素太陽電池５０のうち端にある色素増感太陽電池５０Ｅのランド部１４ｃと、他方の色素増感太陽電池モジュールユニット３００Ａを構成する複数の色素増感太陽電池５０のうち端にある色素増感太陽電池５０Ｄの突出部２３とを、受光エリア外で接続させることが可能となる。従って、色素増感太陽電池モジュール３００によれば、一方の色素増感太陽電池モジュールユニット３００Ｂと、他方の色素増感太陽電池モジュールユニット３００Ａとを、開口率を低下させることなく、直列接続させることが可能となる。

　次に、上記色素増感太陽電池モジュール３００の製造方法について説明する。

　まず１つの透明基板１１の上に、透明導電膜１２を形成してなる透明導電性基板１５を用意する。

　透明導電膜１２の形成方法としては、スパッタ法、蒸着法、スプレー熱分解法（ＳＰＤ：Spray Pyrolysis Deposition）及びＣＶＤ法などが用いられる。

　次に、レーザ加工又はエッチング等により、透明導電膜１２を、互いに離間した複数の透明導電膜１２に分割する。

　次に、分割された複数の透明導電膜１２の各々の上に酸化物半導体層１３を形成する。酸化物半導体層１３は、酸化物半導体粒子を含む多孔質酸化物半導体層形成用ペーストを印刷した後、焼成して形成する。

　酸化物半導体層形成用ペーストは、酸化物半導体粒子のほか、ポリエチレングリコールなどの樹脂及び、テレピネオールなどの溶媒を含む。酸化物半導体粒子を構成する酸化物半導体としては、第１実施形態で酸化物半導体層１３を形成する酸化物半導体として挙げたものと同様のものを用いることができる。

　酸化物半導体層形成用ペーストの印刷方法としては、例えばスクリーン印刷法、ドクターブレード法、バーコート法などを用いることができる。

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

　次に、透明導電膜１２上に、銀などの導電材料を含むペーストを塗布する。このとき、ペーストの塗布は、図９に示すように、外周部１４ａと、外周部１４ａの内側開口を仕切る仕切り部１４ｂと、外周部１４ａの内側に設けられるランド部１４ｃを形成するように行う。そして、ペーストを焼成して集電配線１４が得られる。

　次に、集電配線１４を低融点ガラスフリットなどの配線保護層１６で被覆する（図７参照）。このとき、配線保護層１６は、外周部１４ａ及び仕切り部１４ｂを覆い、ランド部１４ｃを覆わないようにする。こうして集電配線１４と配線保護層１６とによって配線部１７が得られる。

　こうして複数の作用極１０が得られる。

　次に、色素増感太陽電池５０の数と同数の封止部３０を準備する。各封止部３０としては、酸化物半導体層１３を包囲する開口が形成されたものを用いる。

　そして、この封止部３０を作用極１０の集電配線１４の上に接着させる。このとき、同一形状の封止部３０を対極２０の表面に接着させてもよい。封止部３０の集電配線１４又は対極２０への接着は、封止部３０を加熱溶融させることによって行うことができる。このとき、集電配線１４のランド部１４ｃには、封止部３０の外側にランド部１４ｃを形成するための凹部３３を設けるように封止部３０を接着させる。

　次に、複数の作用極１０の酸化物半導体層１３に光増感色素を担持させる。このためには、作用極１０を、光増感色素を含有する溶液の中に浸漬させ、その光増感色素を酸化物半導体層１３に吸着させた後に上記溶液の溶媒成分で余分な光増感色素を洗い流し、乾燥させることで、光増感色素を酸化物半導体層１３に吸着させればよい。但し、光増感色素を含有する溶液を酸化物半導体層１３に塗布した後、乾燥させることによって光増感色素を酸化物半導体層１３に吸着させても、光増感色素を酸化物半導体層１３に担持させることが可能である。

　次に、複数の作用極１０の酸化物半導体層１３の上に電解質４０を配置する。電解質４０は、例えばスクリーン印刷等の印刷法によって配置することが可能である。

　次に、複数の対極２０を用意し、複数の対極２０の各々を、封止部３０の開口を塞ぐように貼り合わせる。

　対極２０は、上述したように、本体部２５と、本体部２５のうち隣の色素増感太陽電池５０側の縁部２５ａの一部から突出する４つの突出部２３とを備える。ここで、本体部２５は、金属基板２１と触媒層２２との積層体で構成され、突出部２３は金属基板２１のみで構成されている。但し、突出部２３も金属基板２１と触媒層２２との積層体で構成されてもよい。

　次に、対極２０の突出部２３を、隣の色素増感太陽電池５０の作用極１０における集電配線１４のランド部１４ｃに接続する。ランド部１４ｃへの突出部２３の接続は、例えば抵抗溶接によって行うことができる。図１０に示すように、抵抗溶接は、２本の抵抗溶接用電極１１０Ａ，１１０Ｂを突出部２３及びランド部１４ｃ又はそのいずれか一方に押し当てて両者間に電流を流すことにより、ランド部１４ｃと金属基板２１との接触部分で熱を発生させ、この熱によりランド部１４ｃ及び突出部２３の両方を溶融させて両者を接続させる方法である。このとき、熱はランド部１４ｃと突出部２３の接触部分にしか発生しない。また、抵抗溶接においては通常、電流を流す時間は短時間（数ｍｓ）であるため、熱が発生する時間も短い。このため、熱が加えられる場所を局所領域に抑えることができる。従って、封止工程の後、対極２０の突出部２３をランド部１４ｃに接合する場合でも、酸化物半導体層１３に担持された光増感色素の劣化を十分に抑制することができる。

　またこのとき、突出部２３に含まれる金属基板２１は不動態膜を有するため、ランド部１４ｃの抵抗が金属基板２１より低いと、金属基板２１とランド部１４ｃとの間での接触抵抗が大きくなる。このため、金属基板２１とランド部１４ｃとが互いに接触する部分が熱により溶融しやすくなる。そして、２本の電極１１０Ａ，１１０Ｂの間に印加する電圧をオフにすると、図１１に示すように、溶融した部分が凝固して合金部３６５が形成される。従って、突出部２３とランド部１４ｃとの接合強度を十分に向上させることができる。また対極２０の突出部２３とランド部１４ｃとの間に合金部３６５が設けられることで、対極２０の突出部２３と集電配線１４のランド部１４ｃとの間の接触抵抗も低下させることができる。

　また対極２０の突出部２３とランド部１４ｃとを抵抗溶接により接続する際には、図１０に示すように、抵抗溶接を、ランド部１４ｃと突出部２３とを接触させた状態で、２つの抵抗溶接用の電極１１０Ａ，１１０Ｂを、突出部２３のうちランド部１４ｃと反対側の表面２１ｂに当接させることによって行うことが好ましい。

　この場合、対極２０と集電配線１４とを抵抗溶接により接続する際に、２つの抵抗溶接用電極１１０Ａ，１１０Ｂを集電配線１４及び対極２０の金属基板２１のうち作用極１０側の表面に押し当てずに済む。このため、対極２０の金属基板２１のうち作用極１０側の表面に、抵抗溶接用電極の溶着による不純物が残ることを防止できるという利点が得られる。また、集電配線１４に抵抗溶接用電極を押し当てずに済むので、溶接に必要なスペースを小さくすることができる。

　また抵抗溶接は１～２０ｍｓ行うことが好ましく、３～２０ｍｓ行うことがより好ましく、５～７ｍｓ行うことが特に好ましい。この場合、対極２０と集電配線１４との接続強度をより十分に向上させることができると共に、合金部３６５の厚さが適度になり、集電配線１４のランド部１４ｃと突出部２３との間の抵抗をより十分に低くすることができる。

　対極２０の厚さは特に制限されるものではないが、９～２００μｍであることが好ましく、９～２００μｍであることがより好ましく、２０～１００μｍであることがより好ましい。対極２０の厚さが９μｍ以上であると、９μｍ未満である場合に比べて強度がより大きくなり、抵抗溶接に際して変形しにくくなる。一方、対極２０の厚さが、２００μｍ以下であると、２００μｍを超える場合に比べて、より短時間で対極２０の突出部２３とランド部１４ｃとを接続できる。また対極２０に可撓性を持たせることもできる。

　集電配線１４のランド部１４ｃの厚さＴ３も特に制限されるものではないが（図１１参照）、０．１～５０μｍであることが好ましく、１～３０μｍであることがより好ましい。

　この場合、集電配線１４のランド部１４ｃの厚さＴ３が０．１μｍ以上であると、０．１μｍ未満である場合に比べて強度がより大きくなり、抵抗溶接に際して変形しにくくなる。一方、集電配線１４のランド部１４ｃの厚さＴ３が、５０μｍ以下であると、５０μｍを超える場合に比べてより短時間で対極２０の突出部２３とランド部１４ｃとを接続できる。

　また対極２０の突出部２３とランド部１４ｃとを溶融させて接合させるため、両者の間に合金部３６５が形成される。このため、金属基板２１と集電配線１４との接合強度が大きくなり、得られた複数の色素増感太陽電池５０を直列に接続した場合に、優れた接続信頼性を有する色素増感太陽電池モジュール１００を得ることができる。また対極２０と集電配線１４との間に合金部３６５が設けられることで、対極２０と集電配線１４との間の接触抵抗も低下させることができる。従って、得られる色素増感太陽電池モジュール３００は、優れた導電性も有することとなる。

　２つの抵抗溶接用電極１１０Ａ，１１０Ｂ間に印加する電流は、対極２０の突出部２３とランド部１４ｃとの組合せにも依存するため一概には言えないが、通常は０．０１～３ｋＡであり、０．１～２ｋＡであることが好ましい。

　また電流の印加時間も一概には言えないが、１～２０ｍｓであることが好ましく、３～２０ｍｓであることがより好ましく、５～７ｍｓであることが特に好ましい。

　さらに抵抗溶接用電極１１０Ａ，１１０Ｂ間の間隔も一概には言えないが、通常は、０．３～２０ｍｍであり、０．５～１０ｍｍであることが好ましい。

　こうして色素増感太陽電池モジュールユニット３００Ａ，３００Ｂが得られる。

　次に、色素増感太陽電池５０Ａ，５０Ｅの集電配線１４におけるランド部１４ｃにそれぞれ接続端子３７０を接続する。接続端子３７０は、銀，銅，ニッケルなどの部材を抵抗溶接法などの方法を用いてランド部１４ｃに接続することができる。なお、接続端子３７０は、集電配線１４を形成する際に、集電配線１４と同様の材料を用い、スクリーン印刷法で集電配線１４と同時に形成されてもよい。

　次に、導電部材１１０を接続端子３７０に接続する。導電部材１１０は、例えば抵抗溶接によって接続端子３７０と接続することができる。

　次に、色素増感太陽電池モジュールユニット３００Ｂの色素増感太陽電池５０Ｈにおいて、抵抗溶接により対極２０の金属基板２１に接続部材６０を接合する（接続部材固定工程）。抵抗溶接は、第１実施形態と同様にして行えばよい。次いで、接続部材６０にはんだ７０を接合し、続いて、はんだ７０に導電線８０を接続する。

　以上のようにして色素増感太陽電池モジュール３００が得られる。

　上記のようにして色素増感太陽電池モジュール３００を製造すると、接続部材固定工程により、金属基板２１と接続部材２６０とを溶融させて接合させるため、両者の間に合金部が形成される。このため、金属基板２１と接続部材６０との接合強度が大きくなり、優れた接続信頼性を有する色素増感太陽電池５０を得ることができる。また、得られた複数の色素増感太陽電池５０を直列に接続させて色素増感太陽電池モジュール３００を製造する場合に、色素増感太陽電池モジュール３００の接続信頼性を向上させることができる。

　＜第４実施形態＞
　次に、本発明の色素増感太陽電池モジュールの第４実施形態について説明する。なお、第１～第３実施形態と同一又は同等の構成要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

　図１２は、本発明の色素増感太陽電池モジュールの第４実施形態を示す一部切欠き部分平面図、図１３は、図１２のＸＩＩＩ－ＸＩＩＩ線に沿った断面図である。本実施形態の色素増感太陽電池モジュール４００は、対極の点で第３実施形態の色素増感太陽電池モジュール３００と相違する。

　すなわち、図１２及び図１３に示すように、本実施形態の色素増感太陽電池モジュール４００は、金属基板２１のうち作用極１０と反対側の表面に複数本の線状の導電材である接続部材４６０が設けられ、この接続部材４６０の端部４６０ａが突出部２３として対極２０の本体部２５の縁部２５ａから突出し、隣の色素増感太陽電池５０の作用極１０における集電配線１４におけるランド部１４ｃに直接接続されている点で第３実施形態の色素増感太陽電池モジュール３００と相違する。接続部材４６０は、金属基板２１よりも低い抵抗を有する金属からなる。このような金属は、金属基板２１よりも低い抵抗を有する金属であればよく、このような金属としては、例えば銅が用いられる。ここで、図１４に示すように、接続部材４６０の端部４６０ａである突出部２３とランド部１４ｃとの間には、接続部材４６０を構成する金属と、ランド部１４ｃを構成する金属との合金部４６５が設けられている。なお、本実施形態では、透明導電性基板１５によって第１電極が構成され、集電配線１４のランド部１４ｃによって端子部が構成されている。また透明導電性基板１５と集電配線１４のランド部１４ｃとによって第１電極部が構成されている。さらに本実施形態では、対極２０によって第２電極が構成され、対極２０と接続部材４６０とによって第２電極部が構成されている。

　この場合、接続部材４６０と、集電配線１４との間に、接続部材４６０を構成する金属と、集電配線１４を構成する金属との合金からなる合金部４６５が設けられているため、接続部材４６０と集電配線１４との接続強度が大きくなり、優れた接続信頼性が得られる。また接続部材４６０の接続部材４６０と集電配線１４との間に合金部４６５が設けられることで、接続部材４６０と集電配線１４との間の接触抵抗も低下させることができる。このため、色素増感太陽電池５０同士間において十分に小さい抵抗で接続することが可能になり、電圧降下がほとんど起こらない。またランド部１４ｃから流れ込む電子を、金属基板２１より抵抗の低い接続部材４６０を通して電解質４０に近づけることが可能となるため、接続部材４６０から電解質４０までの抵抗を小さくすることも可能となる。

　このとき、接続部材４６０の端部４６０ａである突出部２３とランド部１４ｃとの接続は、抵抗溶接により行う。

　この場合、隣り合う２つの色素増感太陽電池５０のうち一方の色素増感太陽電池５０の接続部材４６０の端部４６０ａである突出部２３と、他方の色素増感太陽電池５０の集電配線１４のランド部１４ｃとを、はんだ等を用いることなく、簡便に接合させることができるとともに、接続強度を向上させることがき、接触抵抗も低下させることができる。また、抵抗溶接は、一方の色素増感太陽電池５０Ａの接続部材４６０と、他方の色素増感太陽電池５０Ｂのランド部１４ｃとを接合する際、抵抗溶接用の電極を局所的に当てて行うため、熱が局所的にしか発生しない。このため、はんだ等を用いて接合を行う場合に比べて、酸化物半導体層１３に担持された光増感色素や封止部３０の劣化がより十分に抑制される。なお、突出部２３とランド部１４ｃとの抵抗溶接も、上記と同様、２つの抵抗溶接用電極をいずれも突出部２３のうちランド部１４ｃと反対側の表面に押し当てて、２つの抵抗溶接用電極間に電圧を印加すればよい。

　また接続部材４６０は、対極２０の金属基板２１と抵抗溶接によって接合する。具体的にはまず、接続部材４６０のうちランド部１４ｃと反対側の表面に、２つの抵抗溶接用電極の両方を押し当て、２つの抵抗溶接用電極間に電圧を印加すればよい。このとき、抵抗溶接は、第１実施形態と同様に行えばよい。

　このように対極２０の金属基板２１に接続部材４６０を接合する場合でも、酸化物半導体層１３に担持された光増感色素や封止部３０の劣化を十分に抑制することができる。さらに得られる色素増感太陽電池モジュール４００の導電性及び接続信頼性をより向上させることができる。

　本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば上記第１～第４実施形態では、酸化物半導体層１３は、透明導電膜１２の上に設けられているが、金属基板２１の上に設けられてもよい。この場合、酸化物半導体層１３と金属基板２１とで作用極が構成され、透明基板１１と透明導電膜１２とで対極が構成される。

　また例えば上記第３実施形態では、対極２０の金属基板２１が突出部２３として、隣の色素増感太陽電池５０の集電配線１４におけるランド部１４ｃに直接接続されているが、図１５に示す色素増感太陽電池モジュール５００のように、突出部２３は、インサート材５１０を介して隣の色素増感太陽電池５０の集電配線１４におけるランド部１４ｃに接続されてもよい。この場合、図１６に示すように、突出部２３とインサート材５１０との間に、金属基板２１を構成する金属と、インサート材５１０を構成する金属との合金からなる合金部５６５が設けられる。ここで、インサート材５１０としては、金属基板２１及び集電配線１４よりも低い抵抗を有するものを用いることが好ましい。この場合、抵抗溶接によって突出部２３とランド部１４ｃとを接続する際、突出部２３とインサート材５１０とが接合しやすく、インサート材５１０と集電配線１４とが接合しやすくなる。金属基板２１とランド部１４ｃの構成材料とが直接溶接しにくい材料であったとしても，金属基板２１及びランド部１４ｃのそれぞれに対して良好な接合をすることが出来るインサート材５１０を突出部２３とランド部１４ｃとの間に介在させることで接続信頼性を向上させることができる。インサート材５１０は、金属基板２１及びランド部１４ｃの材料によって適宜決定される。なお、色素増感太陽電池モジュール５００を構成する複数の色素増感太陽電池５０のうち一部の色素増感太陽電池５０においては、対極２０の金属基板２１に、抵抗溶接により接続部材（図示せず）が固定されている。また図１５に示す色素増感太陽電池モジュール５００では、集電配線１４のランド部１４ｃとインサート材５１０とによって端子部が構成されている。

　また上記第３及び第４実施形態では、色素増感太陽電池モジュール３００，４００は、２つの色素増感太陽電池モジュールユニット３００Ａ，３００Ｂを有しているが、２つに限られず、１つでもよいし、３つ以上でもよい。また上記第３及び第４実施形態では、色素増感太陽電池モジュールユニット３００Ａ，３００Ｂがそれぞれ色素増感太陽電池５０を４つ備えているが、色素増感太陽電池５０の数は４つに限られず、複数であればいかなる数であってもよい。

　さらに、上記第３及び第４実施形態では、色素増感太陽電池モジュールユニット３００Ａ，３００Ｂの各々において、色素増感太陽電池５０の突出部２３の本体部２５に対する突出方向が同じとなっているが、同じである必要はなく、互いに異なるものであってもよい。

　さらに、上記第３及び第４実施形態では、ランド部１４ｃが集電配線１４に含まれており、ランド部１４ｃに突出部２３が接合されているが、ランド部１４ｃは、透明導電膜１２に設けられてもよい。またランド部１４ｃは省略可能である。

　また上記第３実施形態では、隣り合う２つの色素増感太陽電池５０のうち一方の色素増感太陽電池５０の本体部２５の縁部２５ａの一部から突出する突出部２３と、他方の色素増感太陽電池５０の集電配線１４のランド部１４ｃとが抵抗溶接により接続されているが、上述した第１の目的又は第２の目的を達成するという観点からは、隣り合う２つの色素増感太陽電池５０のうち一方の色素増感太陽電池５０の本体部２５の縁部２５ａの全部から突出する突出部２３と、他方の色素増感太陽電池５０の集電配線１４のランド部１４ｃとが抵抗溶接により接続されていてもよい。

　さらに、上記第３及び第４実施形態では、ランド部１４ｃが集電配線１４に含まれており、ランド部１４ｃに突出部２３が接合されているが、ランド部１４ｃは、封止部３０の外側で且つ透明導電膜１２の縁部のうち隣の色素増感太陽電池５０側の縁部の内側に設けられてもよい。

　また上記第３及び第４実施形態では、色素増感太陽電池５０が、対極２０に含まれる本体部２５と、本体部２５の縁部２５ａから突出する突出部２３とを有し、この突出部２３が、隣接する色素増感太陽電池５０の封止部３０によって形成された凹部３３において、ランド部１４ｃと接続されているが、図１７に示す色素増感太陽電池モジュール６００のように、隣り合う２つの色素増感太陽電池５０の一方の色素増感太陽電池５０（５０Ｂ）の集電配線１４が本体部１８と本体部１８の縁部１８ａの一部から突出する少なくとも１つの突出部１９とを有し、この突出部１９が、隣接する色素増感太陽電池５０（５０Ｃ）の封止部３０によって形成された凹部３３において、その隣接する色素増感太陽電池５０Ｃの対極２０に接合されてもよい。この場合、例えば対極２０の縁部に２つの切り込み２６を入れると、その２つの切込み２６の間の部分が突出部１９側に垂れ下がることが可能となる。このため、この垂れ下がった部分２７が突出部１９と接合されればよい。この場合、上記第３実施形態の色素増感太陽電池モジュール３００よりも、より優れた接続信頼性が得られる。なお、垂れ下がった部分２７と突出部１９とが抵抗溶接により接合されることが好ましいのは第３実施形態と同様である。本実施形態では、透明導電性基板１５によって第１電極が構成され、透明導電性基板１５と集電配線１４とによって第１電極部が構成されている。

　さらに、上記第３実施形態において、優れた導電性及び接続信頼性を有し、光増感色素の劣化が十分に抑制された色素増感太陽電池モジュールを製造するという第２の目的を達成するという観点からは、色素増感太陽電池モジュールユニット３００Ｂの色素増感太陽電池５０Ｈにおいて、必ずしも、対極２０の金属基板２１に接続部材６０が接合されている必要はない。また色素増感太陽電池モジュール５００，６００においても、複数の色素増感太陽電池５０のうちの一部の色素増感太陽電池５０において、対極２０の金属基板２１に接続部材が接合されている必要はない。

　また、上記第３実施形態において、十分に大きな開口率を有しながら優れた接続信頼性を有する色素増感太陽電池モジュールを提供するという第３の目的を達成する観点からは、色素増感太陽電池モジュールユニット３００Ｂの色素増感太陽電池５０Ｈにおいて、必ずしも、対極２０の金属基板２１に接続部材６０が接合されている必要はない。また色素増感太陽電池モジュール５００，６００においても、複数の色素増感太陽電池５０のうちの一部の色素増感太陽電池５０において、対極２０の金属基板２１に接続部材が接合されている必要はない。

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

　（実施例１）
　まず表面の寸法が５０ｍｍ×５０ｍｍで厚さ４ｍｍのガラスからなる透明基板の表面上に、ＦＴＯからなる厚さ１μｍの透明導電膜を形成してなる透明導電性基板を用意した。そして、透明導電膜に対しエッチングによりパターニングを行った。

　次に、透明導電膜上に、酸化物半導体層形成用ペースト（日揮触媒化成社製、ＰＳＴ－２１ＮＲ）を、スクリーン印刷機で塗布及び乾燥を３回繰り返した後、銀ペーストを電気炉にて５００℃で１時間焼結して多孔質酸化物半導体層を形成した。

　次に、厚膜用の市販の銀ペーストを用い、上記多孔質酸化物半導体層を包囲するように透明導電膜上に塗布した後、乾燥させた。この塗布及び乾燥をスクリーン印刷機にて３回繰り返して行った。その後、電気炉にて５００℃で１時間焼結した。こうして透明導電膜上に厚さ１５μｍの集電配線を形成した。このとき、集電配線と同様にして、集電配線と接続された端子を透明導電膜上に形成した。次に、集電配線に、集電配線を保護するガラスペーストを塗布した後、乾燥させた。この塗布及び乾燥を３回繰り返し、ガラスペーストを電気炉にて１時間焼結させた。こうして集電配線上に、厚さ３０μｍの配線保護層を形成し、作用極を得た。

　そして、上記のようにして得られた作用極を、１：１（体積比）で混合したアセトニトリル及びｔｅｒｔ－ブタノールの混合溶媒を含み、ルテニウム色素（Ｎ７１９）からなる光増感色素の濃度を０．３ｍＭとした色素溶液の中に浸漬させ、その光増感色素を多孔質半導体層に吸着させた後に上記混合溶媒で余分な光増感色素を洗い流し、乾燥させることで、光増感色素を多孔質半導体層に吸着させた。

　一方、対極は、以下のようにして準備した。

　即ちはじめに厚さ２００μｍのＴｉ板を用意し、このＴｉ板に、三次元ＲＦスパッタ装置を用いてＰｔを蒸着させ、厚さ１０ｎｍの触媒層を形成した。こうして対極を得た。

　次に、作用極の上に、エチレン－メタクリル酸共重合体（商品名：ニュクレル、三井・デュポンポリケミカル社製）からなる四角環状の樹脂シート（幅２ｍｍ、厚さ５０μｍ）を配置し、この樹脂シートを１５０℃で加熱溶融することにより作用極の上に固定した。

　次に、作用極上であって四角環状の樹脂シートの内側に、メトキシアセトニトリルを溶媒とする揮発性電解質を注入した。

　そして、対極を、触媒層を作用極に向けた状態で樹脂シートと重ね合わせ、対極及び作用極の周縁部を熱圧着した。こうして、対極と作用極との間に封止部を形成し、色素増感太陽電池を得た。

　次に、対極のうち作用極と反対側の表面上に、厚さ１００μｍで、２０ｍｍ×５０ｍｍの寸法を有する銅からなる接続部材を配し、接続部材と対極のチタン箔とを抵抗溶接により接合させた。抵抗溶接は、２つの抵抗溶接用電極をそれぞれチタン箔及び接続部材に押し当て、２つの抵抗溶接用電極の間に１．０ｋＡの電流を１０ｍｓの間印加した。このとき、２つの抵抗溶接用電極間の間隔は５ｍｍとした。

　次に、Ｓｎ－Ａｇ－Ｃｕ系からなるはんだを接続部材に接触させ、溶融させた後に冷却した。こうしてはんだを接続部材に接合させた。同様に、端子の上にもはんだを接触させ、溶融させた後に冷却した。こうしてはんだを端子に接合させた。

　こうして、色素増感太陽電池を得た。

　上記と同様にして、他の３個の色素増感太陽電池も作製した。

　次に、リード線を用意し、リード線によって４個の色素増感太陽電池を直列に接続した。具体的には、リード線の一端を、はんだを溶融させながらはんだに接触させ、はんだによって接続部材に固定した。次に、リード線の他端を、はんだを溶融させながらはんだに接触させ、はんだによって端子に固定した。こうして４個の色素増感太陽電池を直列に接続し、色素増感太陽電池モジュールを得た。

　（実施例２～１１）
　抵抗溶接の溶接時間、接続部材の厚さ、及び、対極の厚さを表１に示す通りとしたこと以外は実施例２と同様にして色素増感太陽電池モジュールを作製した。

　（比較例１）
　接続部材を、圧力３５Ｎ／ｍｍ^２、周波数４０ｋＨｚの条件で超音波振動を加えながらチタン箔に接合させたこと以外は実施例１と同様にして色素増感太陽電池モジュールを作製した。

　実施例１～１１及び比較例１で得られた色素増感太陽電池モジュールについて、接続信頼性を調べた。接続信頼性は、ＪＩＳ　Ｃ８９３８　Ａ－１に定義された温度サイクル試験を２００サイクル行った。なお、接続部材と金属基板との接合部である溶接部の剥離の有無を評価項目とし、剥離の無い物を合格とした。

　また実施例１～１１及び比較例１で得られた色素増感太陽電池モジュールについて、光増感色素の劣化について調べた。光増感色素の劣化は、肉眼により、光増感色素の色が接合前と接合後で変わったか否かで判断し、明らかに変色している場合には、劣化ありと判定した。

　表１に示すように、実施例１～１１で得られた色素増感太陽電池モジュールは、比較例１の色素増感太陽電池モジュールに比べて、接続強度が大きく、温度サイクル試験後においても剥離がないことが分かった。なお、比較例１については、剥離に伴い、抵抗が増加していることが分かった。また実施例１～１１では光増感色素の劣化が見られなかったのに対し、比較例１では光増感色素の劣化が見られた。

　なお、本発明者らは、参考までに以下の実験を行った。

　（実験例Ａ１）
　まず透明基板として、表面の寸法が５００ｍｍ×５００ｍｍである透明基板を用いたこと以外は実施例１と同様にして８個の色素増感太陽電池を得た。

　次に、隣り合う２つの色素増感太陽電池において、一方の色素増感太陽電池の対極のうち他方の色素増感太陽電池側の縁部と、他方の色素増感太陽電池の集電配線とを抵抗溶接により接合させた。抵抗溶接は、２つの抵抗溶接用電極をいずれもチタン箔に押し当て、２つの抵抗溶接用電極の間に１．０ｋＡの電流を１０ｍｓの間印加した。このとき、２つの抵抗溶接用電極間の間隔は１ｍｍとした。

　こうして、８個の色素増感太陽電池を含む１つの色素増感太陽電池モジュールユニットからなる色素増感太陽電池モジュールを得た。

　（実験例Ａ２～Ａ１１）
　抵抗溶接の溶接時間、集電配線の厚さ、及び、対極の厚さを表２に示す通りとしたこと以外は実験例１と同様にして色素増感太陽電池モジュールを作製した。

　実験例Ａ１～Ａ１１で得られた色素増感太陽電池モジュールについて、接続信頼性を調べた。接続信頼性は、ＪＩＳ　Ｃ８９３８　Ａ－１に定義された温度サイクル試験を２００サイクル行うことによって調べた。なお、対極と作用極の集電配線との接合部における剥離の有無を評価項目とし、剥離の無い物を合格とした。

　また実験例Ａ１～Ａ１１で得られた色素増感太陽電池モジュールについて、光電変換特性を評価した。光電変換特性は、エアマス（ＡＭ）が１．５の疑似太陽光により評価を行った。結果を表２に示す。なお、光電変換特性は導電性の指標となるものである。

　また実験例Ａ１～Ａ１１で得られた色素増感太陽電池モジュールについて、色素の劣化について調べた。光増感色素の劣化は、肉眼により、光増感色素の色が接合前と接合後で変わったか否かで判断し、明らかに変色している場合には、劣化ありと判定した。

　表２に示すように、実験例Ａ１～Ａ１１で得られた色素増感太陽電池モジュールは、導電性、接続信頼性、および光増感色素の劣化防止効果のいずれについても良好であった。

　以上より、直列且つ電気的に接続される複数の色素増感太陽電池を含む色素増感太陽電池モジュールユニットを有する色素増感太陽電池モジュールの製造方法において、複数の色素増感太陽電池を準備する準備工程と、複数の色素増感太陽電池を直列且つ電気的に接続して色素増感太陽電池モジュールユニットを製造する接続工程とを含み、準備工程において、前記色素増感太陽電池が前記第１電極に設けられた端子部をさらに有し、複数の色素増感太陽電池における透明基板として１つの透明基板が共通に用いられ、接続工程において、隣り合う２つの色素増感太陽電池のうち一方の色素増感太陽電池の第２電極と、他方の色素増感太陽電池の第１電極に設けられる端子部とを抵抗溶接により接続する色素増感太陽電池モジュールの製造方法によれば、優れた導電性及び接続信頼性を有し、光増感色素の劣化が十分に抑制された色素増感太陽電池モジュールを製造できることが確認された。

　（実験例Ｂ）
　まず表面の寸法が５００ｍｍ×５００ｍｍで厚さ４ｍｍのガラスからなる透明基板の表面上に、ＦＴＯからなる厚さ１μｍの透明導電膜を形成してなる透明導電性基板を用意した。そして、透明導電膜に対しレーザ加工を行って、２３４．４ｍｍ×１１６．６ｍｍの矩形領域が２列×４個形成されるようにした。このとき、隣り合う矩形領域間の間隔は１．２ｍｍとなるようにした。

　次に、透明導電膜の各矩形領域上に、チタニアを含む酸化物半導体層形成用ペーストを、図９に示すパターンとなるように２０箇所に塗布し乾燥させた。このとき、ランド部を形成するため、４箇所には、幅１０．８ｍｍ×長さ１０７．０ｍｍの寸法で酸化物半導体層形成用ペーストを塗布し、残りの１６箇所には幅１０．８ｍｍ×長さ１１２．４ｍｍの寸法で酸化物半導体層形成用ペーストを塗布した。

　次いで、塗布した酸化物半導体層形成用ペーストを、５００℃で１時間焼成した。

　次に、透明導電膜の上に、図９に示すように、外周部と、外周部の内側開口を仕切る仕切り部と、外周部の内側に延びるランド部とを有する集電配線パターンを形成した。このとき、図５に示す接続端子も同時に形成した。また集電配線の厚さ、外周部の幅、仕切り部の幅、外周部からのランド部の長さ及び接続端子の寸法はそれぞれ以下の通りとした。
集電配線の厚さ：０．０２ｍｍ
外周部の幅：１．７ｍｍ
仕切り部の幅：０．３ｍｍ
外周部からのランド部の長さ：７．１ｍｍ
接続端子の寸法（外周部から外側への突出部分の寸法）：５．６ｍｍ×６．６ｍｍ

　こうして酸化物半導体層を有する作用極を得た。

　次に、封止部を準備した。封止部は、４７０ｍｍ×４７０ｍｍ×５０μｍのニュクレルからなる１枚の封止用樹脂フィルムを用意し、その封止用樹脂フィルムに、酸化物半導体層の数と同数の四角形状の開口を形成することによって得た。このとき、各開口は、開口の内周と酸化物半導体層の外周との間隔が０．２ｍｍとなるように形成した。こうして、幅が１．７ｍｍの封止部を得た。このとき、封止部の一辺に、ランド部を露出させるように４つの凹部が形成されるようにした。

　そして、この封止部を、集電配線の上に載せた後、封止部を加熱溶融させることによって集電配線に接着させた。

　次に、作用極を、Ｎ７１９からなる光増感色素を０．３ｍＭの濃度で含むアセトニトリルおよびｔｅｒｔ－ブタノールからなる色素溶液中に一昼夜浸漬させた後、取り出して乾燥させ、酸化物半導体層に光増感色素を担持させた。

　次に、８枚の対極を用意した。各対極は以下のようにして作製した。すなわちまず、２３４．４ｍｍ×１２２．２ｍｍ×４０μｍのチタン箔を用意し、チタン箔の上にスパッタリング法によって厚さ１００ｎｍの白金からなる触媒層を形成した。こうして対極用積層体を用意した。

　次に、この対極用積層体を、レーザ切断により、図５に示すように、矩形状の本体部の長辺から４つの突起部が突出し、反対側の長辺に４つの切欠きが形成された形状となるように加工した。このとき、本体部、突出部、切欠きの寸法はそれぞれ以下のようにした。
本体部：長辺２３４．４ｍｍ、短辺１１６．６ｍｍ
突出部：幅６．６ｍｍ、本体部の長辺からの先端までの長さ５．６ｍｍ
切欠き：幅９．０ｍｍ、本体部の長辺からの切欠きの底辺までの長さ５．４ｍｍ

　次に、こうして得られた８枚の対極をそれぞれ、封止部の各開口を塞ぐように貼り合わせた。このとき、突出部は、隣の作用極のランド部に対向させ、対極の切欠きは、対極を貼り合わせる作用極のランド部に対向させるようにした。

　そして、対極の突出部は、隣の色素増感太陽電池の集電配線におけるランド部に抵抗溶接により接合した。抵抗溶接は、２本の電極のうち１本の電極を集電配線に接触させ、もう１本の電極を突出部の上から押し当て、１ｋＡの電流を１０ｍｓの間印加することにより行った。

　こうして、図５に示すように、４個の色素増感太陽電池が直列接続された２列の色素増感太陽電池モジュールユニット３００Ａ，３００Ｂを得た。

　次に、４１６ｍｍ×１０ｍｍ×１００μｍの寸法のＣｕからなるＣｕテープを用意し、このＣｕテープの一端を色素増感太陽電池５０Ｅの接続端子３７０に接続し、Ｃｕテープの他端を、色素増感太陽電池５０Ｄの対極の突出部２３に抵抗溶接によって接続した。こうして色素増感太陽電池モジュールを得た。このときの抵抗溶接は、対極の突出部と、隣の色素増感太陽電池の集電配線におけるランド部との抵抗溶接と同様の条件で行った。

　実験例Ｂで得られた色素増感太陽電池モジュールについて、開口率を測定した。結果を表３に示す。なお、開口率は８５％以上であれば合格とし、８５％未満であれば不合格とした。

　また実験例Ｂの色素増感太陽電池モジュールについて、接続信頼性を調べた。接続信頼性は、ＪＩＳ　Ｃ８９３８　Ａ－１に定義された温度サイクル試験を２００サイクル行い，評価を行った。結果を表３に示す。なお、突出部とランド部との接合部である溶接部の剥離の有無を評価項目とし、剥離の無いものを合格とした。

　表３に示すように、実験例Ｂで得られた色素増感太陽電池モジュールは、開口率及び接続信頼性のいずれについても合格基準に達していた。

　以上より、直列且つ電気的に接続される複数の色素増感太陽電池を含む色素増感太陽電池モジュールユニットを有する色素増感太陽電池モジュールにおいて、複数の色素増感太陽電池における透明基板として１つの透明基板が共通に用いられ、封止部の外側に凹部が設けられ、隣り合う２つの色素増感太陽電池において、一方の色素増感太陽電池の前記第１電極を含む第１電極部及び前記第２電極を含む第２電極部のうち一方の電極部が、本体部と、前記本体部と導通し、前記本体部における他方の色素増感太陽電池側の縁部の一部から突出する少なくとも１つの突出部とを有し、前記突出部が、前記他方の色素増感太陽電池の前記凹部において、前記他方の色素増感太陽電池の前記第１電極部及び前記第２電極部のうち他方の電極部に接合されている色素増感太陽電池モジュールによれば、十分に大きな開口率を有しながら優れた接続信頼性を有することが確認された。

　１０…作用極
　１１…透明基板
　１２…透明導電膜
　１３…酸化物半導体層
　１４…集電配線（第１電極部）
　１４ｃ…ランド部（端子部）
　１５…透明導電性基板（第１電極、第１電極部）
　２０…対極（第２電極、第２電極部）
　２０ａ…対極のうち電解質に対向する部分
　２１…金属基板
　２３…突出部
　３０…封止部
　５０，５０Ａ～５０Ｈ…色素増感太陽電池
　６０，２６０，４６０…接続部材（第２電極部）
　６５，３６５，４６５，５６５…合金部
　３００Ａ，３００Ｂ…色素増感太陽電池モジュールユニット
　１００，２００，３００，４００，５００，６００…色素増感太陽電池モジュール
　５１０…インサート材（端子部）

Claims

　透明基板及び前記透明基板上に設けられる透明導電膜を有する第１電極、並びに、不動態膜を形成する金属からなる金属基板を含む第２電極を準備する準備工程と、
　前記第１電極又は前記第２電極上に酸化物半導体層を形成する酸化物半導体層形成工程と、
　前記酸化物半導体層に光増感色素を担持する色素担持工程と、
　前記酸化物半導体層上に電解質を配置する電解質配置工程と、
　前記第１電極と前記第２電極とを対向させて封止部により前記電解質を封止する封止工程と、
　前記第２電極の前記金属基板上であって前記第１電極と反対側の表面に前記金属基板よりも低い抵抗を有する金属からなる接続部材を固定する接続部材固定工程とを含み、
　前記接続部材固定工程において、前記接続部材を抵抗溶接により前記金属基板に接合することにより前記金属基板上に前記接続部材を固定する、色素増感太陽電池の製造方法。
　前記接続部材固定工程において、抵抗溶接を、前記金属基板の上に前記接続部材を接触させた状態で、２つの電極をそれぞれ、前記接続部材の表面、及び、前記金属基板の表面に当接させることによって行う、請求項１に記載の色素増感太陽電池の製造方法。
　前記接続部材固定工程において、抵抗溶接を１～２０ｍｓ行う、請求項１又は２記載の色素増感太陽電池の製造方法。
　直列且つ電気的に接続される複数の色素増感太陽電池を含む色素増感太陽電池モジュールユニットを有する色素増感太陽電池モジュールの製造方法において、
　前記複数の色素増感太陽電池を準備する準備工程と、
　前記複数の色素増感太陽電池を直列且つ電気的に接続して前記色素増感太陽電池モジュールユニットを製造する接続工程とを含み、
　前記準備工程において、前記複数の色素増感太陽電池のうちの少なくとも一部の色素増感太陽電池が、請求項１～３のいずれか一項に記載の色素増感太陽電池の製造方法により準備され、前記色素増感太陽電池が前記第１電極に設けられた端子部をさらに有し、前記複数の色素増感太陽電池における前記透明基板として１つの透明基板が共通に用いられ、
　前記接続工程において、隣り合う２つの色素増感太陽電池のうち一方の色素増感太陽電池の前記第２電極と、他方の色素増感太陽電池の前記第１電極に設けられた前記端子部とを抵抗溶接により接続する、色素増感太陽電池モジュールの製造方法。
　前記接続工程において、前記抵抗溶接を、前記端子部の上に前記第２電極を接触させた状態で、２つの抵抗溶接用の電極を、前記第２電極の前記金属基板のうち前記第１電極と反対側の表面に当接させることによって行う、請求項４に記載の色素増感太陽電池モジュールの製造方法。
　複数の色素増感太陽電池を直列且つ電気的に接続してなる色素増感太陽電池モジュールの製造方法において、
　前記複数の色素増感太陽電池を直列且つ電気的に接続する接続工程を含み、
　前記色素増感太陽電池を請求項１～３のいずれか一項に記載の色素増感太陽電池の製造方法によって製造し、
　前記接続工程において、隣り合う２つの色素増感太陽電池のうち一方の色素増感太陽電池の前記第２電極に設けられた前記接続部材と、他方の色素増感太陽電池の前記第１電極に設けられた端子部とを接続する色素増感太陽電池モジュールの製造方法。
　前記接続工程において、隣り合う２つの色素増感太陽電池のうち一方の色素増感太陽電池の前記第２電極に設けられた前記接続部材と、他方の色素増感太陽電池の前記第１電極に設けられた端子部とを抵抗溶接により接続し、前記抵抗溶接を、前記端子部の上に前記接続部材を接触させた状態で、２つの抵抗溶接用の電極を、前記接続部材の表面に当接させることによって行う、請求項６に記載の色素増感太陽電池モジュールの製造方法。
　前記接続工程において、前記抵抗溶接を１～２０ｍｓ行う、請求項４、５及び７のいずれか一項に記載の色素増感太陽電池モジュールの製造方法。
　透明基板及び前記透明基板上に設けられる透明導電膜を有する第１電極と、
　前記第１電極に対向し、不動態膜を形成する金属からなる金属基板を含む第２電極と、
　前記第１電極又は前記第２電極上に設けられる酸化物半導体層と、
　前記第１電極と前記第２電極との間に設けられる電解質と、
　前記第１電極及び前記第２電極を接合させる封止部と、
　前記第２電極のうち前記第１電極と反対側の表面に設けられ、前記金属基板を構成する金属よりも低い抵抗を有する金属からなる接続部材とを備えており、
　前記第２電極と前記接続部材との間に、前記金属基板を構成する金属と前記接続部材を構成する金属との合金からなる合金部が設けられている、色素増感太陽電池。
　前記接続部材が、前記第２金属のうち前記電解質に対向する部分に設けられている、請求項９に記載の色素増感太陽電池。
　直列且つ電気的に接続される複数の色素増感太陽電池を含む色素増感太陽電池モジュールユニットを有する色素増感太陽電池モジュールにおいて、
　前記複数の色素増感太陽電池のうちの少なくとも一部の色素増感太陽電池が、請求項９又は１０に記載の色素増感太陽電池で構成され、
　前記色素増感太陽電池が、前記第１電極に設けられた端子部をさらに有し、
　前記複数の色素増感太陽電池における前記透明基板として１つの透明基板が共通に用いられ、
　隣り合う２つの色素増感太陽電池のうち一方の色素増感太陽電池の前記第２電極の前記金属基板と、他方の色素増感太陽電池の前記第１電極に設けられた前記端子部とが直接接続され、前記端子部のうち前記金属基板と接触している部分が、前記第２電極の前記金属基板よりも低い抵抗を有する金属で構成され、
　前記端子部と前記第２電極との間に、前記金属基板を構成する金属と前記端子部のうち前記金属基板と接触している部分を構成する金属との合金からなる合金部が設けられている、色素増感太陽電池モジュール。
　直列且つ電気的に接続される複数の色素増感太陽電池を含む色素増感太陽電池モジュールユニットを有する色素増感太陽電池モジュールにおいて、
　前記複数の色素増感太陽電池のうちの少なくとも一部の色素増感太陽電池が、請求項９又は１０に記載の色素増感太陽電池で構成され、
　前記色素増感太陽電池が、前記第１電極に設けられた端子部をさらに有し、
　前記複数の色素増感太陽電池における前記透明基板として１つの透明基板が共通に用いられ、
　隣り合う２つの色素増感太陽電池のうち一方の色素増感太陽電池の前記第２電極に固定された前記接続部材と、他方の色素増感太陽電池の前記第１電極に設けられた前記端子部とが直接接続され、
　前記端子部と前記接続部材との間に、前記端子部のうち前記接続部材と接触している部分を構成する金属と前記接続部材を構成する金属との合金からなる合金部が設けられている、色素増感太陽電池モジュール。
　直列且つ電気的に接続される複数の色素増感太陽電池を含む色素増感太陽電池モジュールユニットを有する色素増感太陽電池モジュールにおいて、
　前記複数の色素増感太陽電池のうちの少なくとも一部の色素増感太陽電池が、請求項９又は１０に記載の色素増感太陽電池で構成され、
　前記複数の色素増感太陽電池における前記透明基板として１つの透明基板が共通に用いられ、
　前記複数の色素増感太陽電池がそれぞれ前記第１電極を含む第１電極部と、前記第２電極を含む第２電極部とを含み、
　前記封止部の外側に凹部が設けられ、
　隣り合う２つの色素増感太陽電池において、一方の色素増感太陽電池の前記第１電極部及び前記第２電極部のうち一方の電極部が、本体部と、前記本体部と導通し、前記本体部における他方の色素増感太陽電池側の縁部の一部から突出する少なくとも１つの突出部とを有し、
　前記突出部が、前記他方の色素増感太陽電池の前記凹部において、前記他方の色素増感太陽電池の前記第１電極部及び前記第２電極部のうち他方の電極部に接合されている色素増感太陽電池モジュール。