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JP6697348B2 - Photoelectric conversion element - Google Patents
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Description

本発明は、光電変換素子に関する。   The present invention relates to a photoelectric conversion element.

光電変換素子として、安価で、高い光電変換効率が得られることから色素を用いた光電変換素子が注目されており、色素を用いた光電変換素子に関して種々の開発が行われている。   As a photoelectric conversion element, a photoelectric conversion element using a dye has attracted attention because it is inexpensive and can obtain high photoelectric conversion efficiency, and various developments have been made on the photoelectric conversion element using the dye.

このような光電変換素子として、例えば下記特許文献1に記載のものが知られている。下記特許文献1には、透明基板と、透明基板の一面上に設けられる少なくとも1つの光電変換セルと、透明基板の一面上に設けられ、少なくとも1つの光電変換セルを覆う遮水性のバックシートと、少なくとも1つの光電変換セルを包囲するように設けられ、遮水性シートの周縁部と透明基板とを連結する環状の連結部と、透明基板の一面上で且つ少なくとも1つの光電変セルの外側に、環状の連結部を横切って設けられ、少なくとも1つの光電変換セルから出力される電圧を外部に出力する外部出力部とを備える光電変換素子が開示されている。   As such a photoelectric conversion element, for example, one described in Patent Document 1 below is known. In Patent Document 1 below, a transparent substrate, at least one photoelectric conversion cell provided on one surface of the transparent substrate, and a water-blocking back sheet provided on one surface of the transparent substrate and covering at least one photoelectric conversion cell. , A ring-shaped connecting portion that is provided so as to surround at least one photoelectric conversion cell and connects the peripheral portion of the water-blocking sheet and the transparent substrate, and on one surface of the transparent substrate and outside the at least one photoelectric conversion cell. There is disclosed a photoelectric conversion element including an external output section that is provided across the annular coupling section and that outputs the voltage output from at least one photoelectric conversion cell to the outside.

特許第5870196号公報Patent No. 5870196

しかし、上記特許文献1に記載の光電変換素子は、高湿環境下においても優れた耐久性を有するものの、入射される光の照度によって出力電圧が変動することがあった。この場合、一定電圧で駆動する機器に光電変換素子を接続すると、その機器において動作不良が起こるおそれがある。   However, although the photoelectric conversion element described in Patent Document 1 has excellent durability even in a high humidity environment, the output voltage sometimes fluctuates depending on the illuminance of incident light. In this case, if the photoelectric conversion element is connected to a device driven by a constant voltage, the device may malfunction.

従って、高湿環境下においても優れた耐久性を有し、入射される光の照度によらず安定した電圧を出力させることができる光電変換素子が求められていた。   Therefore, there has been a demand for a photoelectric conversion element having excellent durability even in a high humidity environment and capable of outputting a stable voltage regardless of the illuminance of incident light.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、高湿環境下においても優れた耐久性を有し、入射される光の照度によらず安定した電圧を出力させることができる光電変換素子を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and has excellent durability even in a high humidity environment, and a photoelectric conversion element capable of outputting a stable voltage regardless of the illuminance of incident light. The purpose is to provide.

上記課題を解決するため、本発明は、透明基板と、前記透明基板の一面上に設けられる少なくとも1つの光電変換セルと、前記透明基板の前記一面上に設けられ、前記少なくとも1つの光電変換セルを覆う遮水性シートと、前記透明基板の前記一面上に前記少なくとも1つの光電変換セルを包囲するように設けられ、前記遮水性シートの周縁部と前記透明基板とを連結する環状のシール材と、前記遮水性シートと前記透明基板との間に設けられる回路基板と、前記透明基板上に設けられ、前記少なくとも1つの光電変換セルから前記回路基板に電圧を出力するセル電圧出力部と、前記透明基板の前記一面上で且つ前記少なくとも1つの光電変セルの外側に、前記環状のシール材を横切って設けられ、前記回路基板から出力される電圧を外部に出力する外部出力部とを備え、前記回路基板が、絶縁基板と、前記絶縁基板に設けられ、前記セル電圧出力部に接続される入力端子と、前記絶縁基板に設けられ、前記外部出力部のうち前記シール材の内側の内側外部出力部に接続される出力端子と、前記絶縁基板に設けられ、前記入力端子から入力された電圧を一定電圧にして前記出力端子に出力する回路部とを有する、光電変換素子である。   In order to solve the above problems, the present invention provides a transparent substrate, at least one photoelectric conversion cell provided on one surface of the transparent substrate, and at least one photoelectric conversion cell provided on the one surface of the transparent substrate. And a ring-shaped sealing material that is provided on the one surface of the transparent substrate so as to surround the at least one photoelectric conversion cell and that connects the peripheral portion of the water-blocking sheet and the transparent substrate. A circuit board provided between the water-blocking sheet and the transparent substrate; a cell voltage output section provided on the transparent substrate for outputting a voltage from the at least one photoelectric conversion cell to the circuit board; On the one surface of the transparent substrate and outside the at least one photoelectric conversion cell, provided across the annular sealing material, an external output unit for outputting the voltage output from the circuit board to the outside, The circuit board includes an insulating substrate, an input terminal provided on the insulating substrate and connected to the cell voltage output section, and an inner terminal inside the sealing material of the external output section provided on the insulating substrate. It is a photoelectric conversion element which has an output terminal connected to an output part, and a circuit part which is provided in the above-mentioned insulating substrate and makes the voltage inputted from the above-mentioned input terminal into a fixed voltage, and outputs it to the above-mentioned output terminal.

この光電変換素子によれば、光によって少なくとも1つの光電変換セルで電圧が発生し、少なくとも1つの光電変換セルから出力された電圧が、セル電圧出力部を経て回路基板の入力端子から回路部に入力され、回路部で一定電圧にされた後、出力端子、及び、外部出力部の内側外部出力部を経て、外部出力部のうち環状のシール材の外側の部分から出力される。すなわち、本発明によれば、遮水性シートに、回路基板の出力端子に接続する配線を通すための開口を形成することなく、光電変換素子に入射される光の照度によらず一定の電圧を出力させることができる。また、本発明によれば、高湿環境下においても、遮水性シートと透明基板との間の空間には水分の侵入が十分に抑制され、この空間に回路基板が設けられている。このため、回路基板の回路部が水分により劣化することが十分に抑制される。従って、本発明の光電変換素子は、高湿環境下においても優れた耐久性を有し、入射される光の照度によらず安定した電圧を出力させることができる。   According to this photoelectric conversion element, a voltage is generated in at least one photoelectric conversion cell by light, and the voltage output from the at least one photoelectric conversion cell is passed from the input terminal of the circuit board to the circuit section via the cell voltage output section. After being input and having a constant voltage in the circuit section, it is output from the portion outside the annular seal member of the external output section via the output terminal and the external output section inside the external output section. That is, according to the present invention, a constant voltage is applied to the water-blocking sheet regardless of the illuminance of light incident on the photoelectric conversion element, without forming an opening for passing a wiring connected to the output terminal of the circuit board. Can be output. Further, according to the present invention, even under a high-humidity environment, invasion of moisture is sufficiently suppressed in the space between the water blocking sheet and the transparent substrate, and the circuit board is provided in this space. Therefore, deterioration of the circuit portion of the circuit board due to moisture is sufficiently suppressed. Therefore, the photoelectric conversion element of the present invention has excellent durability even in a high humidity environment and can output a stable voltage regardless of the illuminance of incident light.

上記光電変換素子においては、前記光電変換セルが、前記透明基板の前記一面上に設けられる透明導電層と、前記透明導電層に対向する対向基板とを備え、前記回路基板が、前記対向基板及び前記回路基板を前記透明基板の厚さ方向に見た場合に前記対向基板と少なくとも部分的に重なって配置されていることが好ましい。   In the photoelectric conversion element, the photoelectric conversion cell includes a transparent conductive layer provided on the one surface of the transparent substrate, and a counter substrate facing the transparent conductive layer, the circuit board, the counter substrate and When the circuit board is viewed in the thickness direction of the transparent substrate, it is preferably arranged so as to at least partially overlap the counter substrate.

この場合、回路基板が、対向基板及び回路基板を透明基板の厚さ方向に見た場合に対向基板と少なくとも部分的に重なって配置されているため、透明基板上であって光電変換セルが設けられていない領域において、回路基板を設置するための領域、すなわち発電に寄与しない領域を減らすことが可能となる。このため、光電変換素子の開口率を上げることができる。   In this case, since the circuit board is arranged so as to at least partially overlap the counter substrate and the circuit substrate when the circuit substrate is viewed in the thickness direction of the transparent substrate, the photoelectric conversion cell is provided on the transparent substrate. It is possible to reduce the area where the circuit board is installed, that is, the area that does not contribute to power generation, in the area that is not provided. Therefore, the aperture ratio of the photoelectric conversion element can be increased.

上記光電変換素子においては、前記対向基板が金属基板を有し、前記回路基板が、前記対向基板及び前記回路基板を前記透明基板の厚さ方向に見た場合に前記対向基板から突出する突出部を有し、前記突出部に前記入力端子および前記出力端子が設けられ、前記入力端子と前記セル電圧出力部とが第1導電部材によって接続され、前記出力端子と前記外部出力部の前記内側外部出力部とが第2導電部材によって接続されていることが好ましい。   In the photoelectric conversion element, the counter substrate includes a metal substrate, and the circuit board projects from the counter substrate when the counter substrate and the circuit board are viewed in a thickness direction of the transparent substrate. The input terminal and the output terminal are provided on the projecting portion, the input terminal and the cell voltage output portion are connected by a first conductive member, and the output terminal and the inner external portion of the external output portion. It is preferable that the output portion is connected by the second conductive member.

この場合、回路部の入力端子および出力端子が、対向基板の金属基板から離れた突出部に設けられるため、第1導電部材又は第2導電部材が、対向基板の金属基板と接触しにくくなり、第1導電部材及び第2導電部材がいずれも対向基板の金属基板に接触することによる入力端子と出力端子との短絡が十分に抑制される。   In this case, since the input terminal and the output terminal of the circuit portion are provided on the protruding portion of the counter substrate that is separated from the metal substrate, the first conductive member or the second conductive member is less likely to contact the metal substrate of the counter substrate, A short circuit between the input terminal and the output terminal due to the contact between the first conductive member and the second conductive member with the metal substrate of the counter substrate is sufficiently suppressed.

本発明によれば、高湿環境下においても優れた耐久性を有し、入射される光の照度によらず安定した電圧を出力させることができる光電変換素子が提供される。   According to the present invention, there is provided a photoelectric conversion element having excellent durability even in a high humidity environment and capable of outputting a stable voltage regardless of the illuminance of incident light.

本発明の光電変換素子の好適な実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the suitable embodiment of the photoelectric conversion element of this invention. 本発明の光電変換素子の好適な実施形態の一部を示す平面図である。It is a top view which shows a part of suitable embodiment of the photoelectric conversion element of this invention. 図1の回路基板と外部出力部との位置関係を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the positional relationship of the circuit board of FIG. 1, and an external output part. 図1の光電変換素子における透明導電層のパターンを示す平面図である。It is a top view which shows the pattern of the transparent conductive layer in the photoelectric conversion element of FIG. 図1の一体化封止部を示す平面図である。It is a top view which shows the integrated sealing part of FIG.

以下、本発明の実施形態について図1〜図5を参照しながら詳細に説明する。図1は、本発明の光電変換素子の好適な実施形態を示す断面図、図2は、本発明の光電変換素子の好適な実施形態の一部を示す平面図、図3は、図1の回路基板と外部出力部との位置関係を示す斜視図、図4は、図1の光電変換素子における透明導電層のパターンを示す平面図、図5は、図1の一体化封止部を示す平面図である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 5. 1 is a sectional view showing a preferred embodiment of the photoelectric conversion element of the present invention, FIG. 2 is a plan view showing a part of a preferred embodiment of the photoelectric conversion element of the present invention, and FIG. FIG. 4 is a perspective view showing the positional relationship between the circuit board and the external output section, FIG. 4 is a plan view showing a pattern of the transparent conductive layer in the photoelectric conversion element of FIG. 1, and FIG. 5 is a view showing the integrated sealing section of FIG. It is a top view.

図1及び図2に示すように、光電変換素子100は、透明基板11と、透明基板11の一面11a上に設けられる複数(図1では4つ)の光電変換セル50と、透明基板11の一面11a上に設けられ、複数の光電変換セル50を覆う遮水性シート80と、透明基板11の一面11a上に複数の光電変換セル50を包囲するように設けられ、遮水性シート80の周縁部80aと透明基板11とを連結する環状のシール材14と、遮水性シート80と透明基板11との間の空間に設けられる回路基板120と、透明基板11上に設けられ、複数の光電変換セル50から回路基板120に電圧を出力するセル電圧出力部としての透明導電層12Hと、透明基板11の一面11a上で且つ複数の光電変セル50の外側に、環状のシール材14を横切って設けられ、回路基板120から出力される電圧を外部に出力する外部出力部としての透明導電層12Gとを備えている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the photoelectric conversion element 100 includes a transparent substrate 11, a plurality (four in FIG. 1) of photoelectric conversion cells 50 provided on one surface 11 a of the transparent substrate 11, and a transparent substrate 11. A water shield sheet 80 provided on the one surface 11a and covering the plurality of photoelectric conversion cells 50, and a peripheral portion of the water shield sheet 80 provided on the one surface 11a of the transparent substrate 11 so as to surround the plurality of photoelectric conversion cells 50. An annular sealing material 14 that connects the transparent substrate 11 to the transparent substrate 11, a circuit board 120 provided in the space between the water-blocking sheet 80 and the transparent substrate 11, and a plurality of photoelectric conversion cells provided on the transparent substrate 11. A transparent conductive layer 12H as a cell voltage output unit for outputting a voltage from 50 to the circuit board 120, and a ring-shaped sealing material 14 provided on one surface 11a of the transparent substrate 11 and outside the plurality of photoelectric conversion cells 50. And a transparent conductive layer 12G as an external output unit that outputs the voltage output from the circuit board 120 to the outside.

図2に示すように、複数の光電変換セル50は導電材60Pによって直列に接続されている。以下、説明の便宜上、光電変換素子100における4つの光電変換セル50を光電変換セル50A〜50Dと呼ぶことがある。   As shown in FIG. 2, the plurality of photoelectric conversion cells 50 are connected in series by a conductive material 60P. Hereinafter, for convenience of description, the four photoelectric conversion cells 50 in the photoelectric conversion element 100 may be referred to as photoelectric conversion cells 50A to 50D.

図1に示すように、複数の光電変換セル50の各々は、透明基板11の一面11a上に設けられる透明導電層12と、透明導電層12に対向する対向基板20と、透明基板11及び対向基板20を接合させる環状の封止部30Aと、透明導電層12、対向基板20及び環状の封止部30によって形成されるセル空間に配置される電解質40と、透明導電層12の上に設けられる酸化物半導体層13とを備えている。酸化物半導体層13は、環状の封止部30の内側に配置され、酸化物半導体層13には色素が担持されている。   As shown in FIG. 1, each of the plurality of photoelectric conversion cells 50 includes a transparent conductive layer 12 provided on one surface 11a of the transparent substrate 11, a counter substrate 20 facing the transparent conductive layer 12, a transparent substrate 11 and a counter substrate. An annular sealing portion 30 </ b> A for joining the substrates 20, an electrolyte 40 arranged in the cell space formed by the transparent conductive layer 12, the counter substrate 20 and the annular sealing portion 30, and provided on the transparent conductive layer 12. Oxide semiconductor layer 13 that is formed. The oxide semiconductor layer 13 is arranged inside the ring-shaped sealing portion 30, and the oxide semiconductor layer 13 carries a dye.

対向基板20は、金属基板21と、金属基板21の透明導電層12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。また隣り合う2つの光電変換セル50において、対向基板20同士は互いに離間している。   The counter substrate 20 includes a metal substrate 21 and a catalyst layer 22 provided on the transparent conductive layer 12 side of the metal substrate 21 to promote a catalytic reaction. In the two adjacent photoelectric conversion cells 50, the counter substrates 20 are separated from each other.

図4に示すように、透明導電層12は、透明導電層12A〜12Jで構成されている。   As shown in FIG. 4, the transparent conductive layer 12 is composed of transparent conductive layers 12A to 12J.

透明導電層12A〜12Jのうち透明導電層12A〜12Dはそれぞれ複数の光電変換セル50A〜50Dの透明導電層12を構成している。   Of the transparent conductive layers 12A to 12J, the transparent conductive layers 12A to 12D form the transparent conductive layers 12 of the plurality of photoelectric conversion cells 50A to 50D, respectively.

透明導電層12A〜12Dはいずれも、側縁部12bを有する四角形状の本体部12aと、本体部12aの側縁部12bから側方に突出する突出部12cとを有している。   Each of the transparent conductive layers 12A to 12D has a quadrangular main body 12a having a side edge 12b and a protrusion 12c protruding laterally from the side edge 12b of the main body 12a.

図2に示すように、透明導電層12A〜12Dのうち透明導電層12Cの突出部12cは、光電変換セル50A〜50Dの配列方向Xに対して側方に張り出す張出し部12dと、張出し部12dから延びて、隣りの光電変換セル50Dの本体部12aに溝90を介して対向する対向部12eとを有している。   As shown in FIG. 2, among the transparent conductive layers 12A to 12D, the protruding portion 12c of the transparent conductive layer 12C has a projecting portion 12d that projects laterally with respect to the arrangement direction X of the photoelectric conversion cells 50A to 50D and a projecting portion. It has an opposing portion 12e extending from 12d and opposing the main body portion 12a of the adjacent photoelectric conversion cell 50D via the groove 90.

光電変換セル50Bにおいても、透明導電層12Bの突出部12cは、張出し部12dと対向部12eとを有している。また光電変換セル50Aにおいても、透明導電層12Aの突出部12cは、張出し部12dと対向部12eとを有している。   Also in the photoelectric conversion cell 50B, the protruding portion 12c of the transparent conductive layer 12B has an overhanging portion 12d and a facing portion 12e. Also in the photoelectric conversion cell 50A, the protruding portion 12c of the transparent conductive layer 12A has an overhanging portion 12d and a facing portion 12e.

なお、光電変換セル50Dは、既に光電変換セル50Cと接続されており、他に接続されるべき光電変換セル50が存在しない。このため、光電変換セル50Dにおいて、透明導電層12Dの突出部12cは対向部12eを有していない。すなわち透明導電層12Dの突出部12cは張出し部12dのみで構成される。   The photoelectric conversion cell 50D is already connected to the photoelectric conversion cell 50C, and there is no other photoelectric conversion cell 50 to be connected. Therefore, in the photoelectric conversion cell 50D, the protruding portion 12c of the transparent conductive layer 12D does not have the facing portion 12e. That is, the protruding portion 12c of the transparent conductive layer 12D is composed of only the protruding portion 12d.

透明導電層12J及び透明導電層12Hは透明導電層12Dに接続されて一体化されている。透明導電層12Hはセル電圧出力部であり、透明導電層12Jは透明導電層12Hと透明導電層12Dとを接続するものであり、透明導電層12A〜12Cの側縁部12bに沿って延びている。透明導電層12H上には内部端子18cが設置されている。   The transparent conductive layer 12J and the transparent conductive layer 12H are connected to and integrated with the transparent conductive layer 12D. The transparent conductive layer 12H is a cell voltage output portion, the transparent conductive layer 12J connects the transparent conductive layer 12H and the transparent conductive layer 12D, and extends along the side edge portion 12b of the transparent conductive layers 12A to 12C. There is. Internal terminals 18c are provided on the transparent conductive layer 12H.

透明導電層12Eは接地用透明導電層であり、透明導電層12E上には内部端子18dが設置されている。   The transparent conductive layer 12E is a grounding transparent conductive layer, and the internal terminal 18d is provided on the transparent conductive layer 12E.

透明導電層12Gは外部出力部であり、透明導電層12Gの上には内部端子18a,外部端子18bが設置されている。内部端子18aはシール材14の内側の内側外部出力部に設けられ、外部端子18bはシール材14の外側の外側外部出力部に設けられる。   The transparent conductive layer 12G is an external output part, and the internal terminal 18a and the external terminal 18b are provided on the transparent conductive layer 12G. The internal terminals 18a are provided on the inside external output portion inside the sealing material 14, and the external terminals 18b are provided on the outside external output portion outside the sealing material 14.

透明導電層12Iは接地用透明導電層であり、透明導電層12I上には、内部端子18e,外部端子18fが設置されている。ここで、内部端子18eはシール材14の内側に設けられ、外部端子18fはシール材14の外側に設けられている。   The transparent conductive layer 12I is a grounding transparent conductive layer, and the internal terminal 18e and the external terminal 18f are provided on the transparent conductive layer 12I. Here, the internal terminal 18e is provided inside the sealing material 14, and the external terminal 18f is provided outside the sealing material 14.

そして、外部出力部としての透明導電層12G、セル電圧出力部としての透明導電層12H、接地用透明導電層12E及び接地用透明導電層12Iは、光電変換セル50Aの透明導電層12Aに対して透明導電層12Bと反対側に配置されており、透明基板11の周縁部に沿って一列に配置されている。外部出力部としての透明導電層12G、セル電圧出力部としての透明導電層12H、接地用透明導電層12E及び接地用透明導電層12Iはいずれもシール材14を横切って設けられている。   The transparent conductive layer 12G as an external output section, the transparent conductive layer 12H as a cell voltage output section, the grounding transparent conductive layer 12E and the grounding transparent conductive layer 12I are different from the transparent conductive layer 12A of the photoelectric conversion cell 50A. It is arranged on the opposite side of the transparent conductive layer 12B and arranged in a line along the peripheral edge of the transparent substrate 11. The transparent conductive layer 12G as an external output section, the transparent conductive layer 12H as a cell voltage output section, the grounding transparent conductive layer 12E and the grounding transparent conductive layer 12I are all provided across the sealing material 14.

上述した透明導電層12A〜12Jは、透明導電層12D、12H、12Jを除き、溝90によって互いに離間している。ここで、溝90は、透明導電層12の本体部12aの縁部に沿って形成される第1の溝90Aと、透明導電層12のうち本体部12aを除く部分の縁部に沿って形成され、遮水性シート80の周縁部80aと交差する第2の溝90Bとで構成されている。   The transparent conductive layers 12A to 12J described above are separated from each other by the groove 90 except the transparent conductive layers 12D, 12H, and 12J. Here, the groove 90 is formed along the first groove 90A formed along the edge of the main body portion 12a of the transparent conductive layer 12 and along the edge of the transparent conductive layer 12 excluding the main body portion 12a. The second groove 90B intersects the peripheral edge portion 80a of the water-blocking sheet 80.

また、透明導電層12A〜12Cの各突出部12cおよび透明導電層12Eの上には、接続端子16が設けられている。   A connection terminal 16 is provided on each of the protrusions 12c of the transparent conductive layers 12A to 12C and the transparent conductive layer 12E.

そして、光電変換セル50Cにおける透明導電層12Cの突出部12c上に設けられる接続端子16と隣りの光電変換セル50Dにおける対向基板20の金属基板21とが導電材60Pを介して接続されている。同様に、光電変換セル50Bにおける接続端子16と隣りの光電変換セル50Cにおける対向基板20の金属基板21とは導電材60Pを介して接続され、光電変換セル50Aにおける接続端子16と隣りの光電変換セル50Bにおける対向基板20の金属基板21とは導電材60Pを介して接続され、透明導電層12E上の接続端子16と隣りの光電変換セル50Aにおける対向基板20の金属基板21とは導電材60Pを介して接続されている。   Then, the connection terminal 16 provided on the protruding portion 12c of the transparent conductive layer 12C in the photoelectric conversion cell 50C and the metal substrate 21 of the counter substrate 20 in the adjacent photoelectric conversion cell 50D are connected via the conductive material 60P. Similarly, the connection terminal 16 in the photoelectric conversion cell 50B and the metal substrate 21 of the counter substrate 20 in the adjacent photoelectric conversion cell 50C are connected via the conductive material 60P, and the photoelectric conversion cell adjacent to the connection terminal 16 in the photoelectric conversion cell 50A is connected. The metal substrate 21 of the counter substrate 20 in the cell 50B is connected via the conductive material 60P, and the connection terminal 16 on the transparent conductive layer 12E and the metal substrate 21 of the counter substrate 20 in the adjacent photoelectric conversion cell 50A are the conductive material 60P. Connected through.

図3に示すように、回路基板120は、絶縁基板121と、絶縁基板121に設けられ、複数の光電変換セル50のセル電圧出力部としての透明導電層12Hに接続される入力端子122と、絶縁基板121に設けられ、外部出力部としての透明導電層12Gのうちシール材14の内側の内側外部出力部に接続される出力端子123と、絶縁基板121に設けられ、接地用透明導電層12Eに接続される第1グランド端子125と、絶縁基板121に設けられ、接地用透明導電層12Iに接続される第2グランド端子126と、絶縁基板121に設けられ、入力端子122から入力された電圧を一定電圧にして出力端子123に出力する回路部124とを有している。ここで、回路部124は、入力された電圧を増加又は低下させることにより一定にするものであり、入力端子122、出力端子123、第1グランド端子125及び第2グランド端子126に電気的に接続されている。なお、第1グランド端子125及び第2グランド端子126は接地電位を付与するものとして回路部124に電気的に接続されている。   As shown in FIG. 3, the circuit board 120 includes an insulating substrate 121, an input terminal 122 provided on the insulating substrate 121 and connected to the transparent conductive layer 12H as a cell voltage output unit of the plurality of photoelectric conversion cells 50, An output terminal 123 provided on the insulating substrate 121 and connected to an inner external output portion inside the sealing material 14 of the transparent conductive layer 12G as an external output portion, and a transparent conductive layer 12E for grounding provided on the insulating substrate 121. A second ground terminal 126 provided on the insulating substrate 121 and connected to the grounding transparent conductive layer 12I, and a voltage provided from the input terminal 122 provided on the insulating substrate 121. To a constant voltage and outputs the voltage to the output terminal 123. Here, the circuit section 124 is for making the input voltage constant by increasing or decreasing it, and is electrically connected to the input terminal 122, the output terminal 123, the first ground terminal 125, and the second ground terminal 126. Has been done. Note that the first ground terminal 125 and the second ground terminal 126 are electrically connected to the circuit section 124 so as to apply a ground potential.

回路基板120は、対向基板20及び回路基板120を透明基板11の厚さ方向に見た場合に対向基板20と部分的に重なって配置されている。すなわち、回路基板120は、対向基板20及び回路基板120を透明基板11の厚さ方向に見た場合に対向基板20から突出する突出部127を有し、突出部127に入力端子122、出力端子123、第1グランド端子125及び第2グランド端子126が設けられている。詳しく述べると、入力端子122は、突出部127のうちセル電圧出力部としての透明導電層12H側に設けられ、出力端子123は、突出部127のうち外部出力部としての透明導電層12G側に設けられ、第1グランド端子125は、突出部127のうち接地用透明導電層12E側に設けられ、第2グランド端子126は、突出部127のうち接地用透明導電層12I側に設けられている。   The circuit board 120 is arranged so as to partially overlap with the counter substrate 20 when the counter substrate 20 and the circuit board 120 are viewed in the thickness direction of the transparent substrate 11. That is, the circuit board 120 includes the counter substrate 20 and the protrusion 127 that protrudes from the counter substrate 20 when the circuit substrate 120 is viewed in the thickness direction of the transparent substrate 11, and the protrusion 127 covers the input terminal 122 and the output terminal. 123, a first ground terminal 125, and a second ground terminal 126 are provided. More specifically, the input terminal 122 is provided on the transparent conductive layer 12H side as the cell voltage output part of the protrusion 127, and the output terminal 123 is on the transparent conductive layer 12G side as the external output part of the protrusion 127. The first ground terminal 125 is provided on the grounding transparent conductive layer 12E side of the protrusion 127, and the second ground terminal 126 is provided on the grounding transparent conductive layer 12I side of the protrusion 127. ..

そして、回路基板120の出力端子123と外部出力部としての透明導電層12Gとは第1導電部材130によって接続され、回路基板120の入力端子122と、セル電圧出力部としての透明導電層12Hとは第2導電部材131によって接続され、回路基板120の第1グランド端子125と透明導電層12Eとは第3導電部材132によって接続され、回路基板120の第2グランド端子126と透明導電層12Iとは第4導電部材133よって接続されている。   The output terminal 123 of the circuit board 120 and the transparent conductive layer 12G as an external output section are connected by the first conductive member 130, and the input terminal 122 of the circuit board 120 and the transparent conductive layer 12H as a cell voltage output section. Are connected by the second conductive member 131, the first ground terminal 125 of the circuit board 120 and the transparent conductive layer 12E are connected by the third conductive member 132, and the second ground terminal 126 of the circuit board 120 and the transparent conductive layer 12I. Are connected by a fourth conductive member 133.

なお、透明導電層12Dの本体部12a、接続部12Jおよびセル電圧出力部としての透明導電層12H上には、透明導電層12Dよりも低い抵抗を有する集電配線17が延びている。この集電配線17は、シール材14と交差しないように配置されている。別言すると、集電配線17は、シール材14よりも内側に配置されている。   A current collecting wiring 17 having a resistance lower than that of the transparent conductive layer 12D extends on the main body portion 12a of the transparent conductive layer 12D, the connecting portion 12J, and the transparent conductive layer 12H as a cell voltage output portion. The current collecting wiring 17 is arranged so as not to intersect the sealing material 14. In other words, the current collection wiring 17 is arranged inside the sealing material 14.

図1に示すように、封止部30は、透明基板11と対向基板20との間に設けられている。そして、図5に示すように、隣り合う第1封止部30同士は一体化されて第1一体化封止部31を構成している。別言すると、第1一体化封止部31は、隣り合う2つの対向基板20の間に設けられていない環状の部分(以下、「環状部」と呼ぶ)31aと、隣り合う2つの対向基板20の間に設けられており、環状の部分31aの内側開口31cを仕切る部分(以下、「仕切部」と呼ぶ)31bとで構成されている。   As shown in FIG. 1, the sealing section 30 is provided between the transparent substrate 11 and the counter substrate 20. Then, as shown in FIG. 5, the adjacent first sealing portions 30 are integrated to form a first integrated sealing portion 31. In other words, the first integrated sealing portion 31 includes an annular portion (hereinafter, referred to as “annular portion”) 31a that is not provided between two adjacent counter substrates 20 and two adjacent counter substrates. It is provided between 20 and is configured by a part (hereinafter, referred to as a “partition part”) 31b that partitions the inner opening 31c of the annular part 31a.

また図1に示すように、封止部30と溝90との間には、隣り合う透明導電層12A〜12I同士間の溝90に入り込み且つ隣り合う透明導電層12にまたがるように絶縁材33が設けられている。詳しく述べると、絶縁材33は、溝90のうち透明導電層12の本体部12aの縁部に沿って形成される第1の溝90Aに入り込むとともに、第1の溝90Aを形成している本体部12の縁部をも覆っている。   Further, as shown in FIG. 1, between the sealing portion 30 and the groove 90, the insulating material 33 is inserted into the groove 90 between the adjacent transparent conductive layers 12A to 12I and straddles the adjacent transparent conductive layer 12. Is provided. More specifically, the insulating material 33 enters the first groove 90A formed along the edge of the main body portion 12a of the transparent conductive layer 12 in the groove 90, and forms the first groove 90A. It also covers the edge of section 12.

遮水性シート80は、耐候性層と、金属層とを含む積層体で構成される本体部と、本体部のうち透明基板11側に設けられ、シール材14に接着される接着層91とを含む。また接着層91は、本体部のうち透明基板11側の面に接着させるものであり、本体部の周縁部に形成されていてもよいし、本体部のうち光電変換セル50側の面全体に設けられていてもよい。遮水性シート80の周縁部80aは、接着部91によって、シール材14を介して透明導電層12のうち透明導電層12D,12E,12F,12G,12H,12Iと接続されている。   The water-blocking sheet 80 includes a main body formed of a laminated body including a weather resistant layer and a metal layer, and an adhesive layer 91 provided on the transparent substrate 11 side of the main body and bonded to the sealing material 14. Including. The adhesive layer 91 is to be adhered to the surface of the main body portion on the transparent substrate 11 side, and may be formed on the peripheral portion of the main body portion, or on the entire surface of the main body portion on the photoelectric conversion cell 50 side. It may be provided. The peripheral portion 80a of the water-blocking sheet 80 is connected to the transparent conductive layers 12D, 12E, 12F, 12G, 12H, 12I of the transparent conductive layer 12 via the sealing material 14 by the adhesive portion 91.

上記光電変換素子100によれば、光によって複数の光電変換セル50A〜50Dで電圧が発生し、複数の光電変換セル50A〜50Dから出力された電圧が、セル電圧出力部としての透明導電層12Hを経て回路基板120の入力端子122から回路部124に入力され、回路部124で一定電圧にされた後、出力端子123、及び、外部出力部としての透明導電層12Gの内側外部出力部を経て、外部出力部としての透明導電層12Gのうち環状のシール材14の外側の外側外部出力部から出力される。すなわち、光電変換素子100によれば、遮水性シート80に回路基板120の出力端子123に接続する配線を通すための開口を形成することなく、光電変換素子100に入射される光の照度によらず一定の電圧を出力させることができる。また、光電変換素子100によれば、高湿環境下においても遮水性シート80と透明基板11との間の空間には水分の侵入が十分に抑制され、この空間に回路基板120が設けられている。このため、回路基板120の回路部124が水分により劣化することが十分に抑制される。従って、光電変換素子100は、高湿環境下においても優れた耐久性を有し、入射される光の照度によらず安定した電圧を出力させることができる。   According to the photoelectric conversion element 100, a voltage is generated in the plurality of photoelectric conversion cells 50A to 50D by light, and the voltage output from the plurality of photoelectric conversion cells 50A to 50D is the transparent conductive layer 12H as the cell voltage output unit. After being input from the input terminal 122 of the circuit board 120 to the circuit section 124 and having a constant voltage in the circuit section 124, the output terminal 123 and the inner external output section of the transparent conductive layer 12G as an external output section are passed through. , Is output from the outer external output portion on the outer side of the annular sealing material 14 of the transparent conductive layer 12G as the external output portion. That is, according to the photoelectric conversion element 100, the illuminance of light incident on the photoelectric conversion element 100 does not occur in the water shield sheet 80 without forming an opening for passing a wiring connected to the output terminal 123 of the circuit board 120. Instead, a constant voltage can be output. Further, according to the photoelectric conversion element 100, the invasion of moisture is sufficiently suppressed in the space between the water blocking sheet 80 and the transparent substrate 11 even in a high humidity environment, and the circuit board 120 is provided in this space. There is. Therefore, the circuit portion 124 of the circuit board 120 is sufficiently suppressed from being deteriorated by moisture. Therefore, the photoelectric conversion element 100 has excellent durability even in a high humidity environment, and can output a stable voltage regardless of the illuminance of incident light.

また、光電変換素子100においては、回路基板120が、対向基板20及び回路基板120を透明基板11の厚さ方向に見た場合に対向基板20と部分的に重なって配置されている。このため、透明基板上11であって光電変換セル50が設けられていない領域において、回路基板120を設置するための領域、すなわち発電に寄与しない領域を減らすことが可能となる。このため、光電変換素子100の開口率を上げることができる。   Further, in the photoelectric conversion element 100, the circuit board 120 is arranged so as to partially overlap the counter substrate 20 and the circuit board 120 when viewed in the thickness direction of the transparent substrate 11. Therefore, in the area on the transparent substrate 11 where the photoelectric conversion cells 50 are not provided, the area for installing the circuit board 120, that is, the area that does not contribute to power generation can be reduced. Therefore, the aperture ratio of the photoelectric conversion element 100 can be increased.

さらに、光電変換素子100においては、回路基板120が、対向基板20及び回路基板120を透明基板11の厚さ方向に見た場合に対向基板20から突出する突出部127を有し、突出部127に入力端子122および出力端子123が設けられ、入力端子122とセル電圧出力部としての透明導電層12Hとが第1導電部材131によって接続され、出力端子123と外部出力部としての透明導電層12Gの内側外部出力部とが第2導電部材130によって接続されている。   Further, in the photoelectric conversion element 100, the circuit board 120 includes the counter substrate 20 and the protrusion 127 that protrudes from the counter substrate 20 when the circuit substrate 120 is viewed in the thickness direction of the transparent substrate 11, and the protrusion 127. Is provided with an input terminal 122 and an output terminal 123, the input terminal 122 and the transparent conductive layer 12H as a cell voltage output section are connected by a first conductive member 131, and the output terminal 123 and a transparent conductive layer 12G as an external output section are connected. And the inner external output portion of are connected by the second conductive member 130.

このため、回路部124の入力端子122および出力端子123が、対向基板20の金属基板21から離れた突出部127に設けられるため、第1導電部材131又は第2導電部材130が、対向基板20の金属基板21と接触しにくくなり、第1導電部材131及び第2導電部材130がいずれも対向基板20の金属基板21に接触することによる入力端子122と出力端子123との短絡が十分に抑制される。   Therefore, since the input terminal 122 and the output terminal 123 of the circuit portion 124 are provided on the protruding portion 127 of the counter substrate 20 which is separated from the metal substrate 21, the first conductive member 131 or the second conductive member 130 is the counter substrate 20. Of the first conductive member 131 and the second conductive member 130 are both in contact with the metal substrate 21 of the counter substrate 20, and a short circuit between the input terminal 122 and the output terminal 123 is sufficiently suppressed. To be done.

次に、透明基板11、透明導電層12、接続端子16、酸化物半導体層13、シール材14、色素、対向基板20、封止部30、絶縁材33、電解質40、導電材60P、遮水性シート80、回路基板120及び第1〜第4導電部材130〜133について詳細に説明する。   Next, the transparent substrate 11, the transparent conductive layer 12, the connection terminal 16, the oxide semiconductor layer 13, the sealing material 14, the dye, the counter substrate 20, the sealing portion 30, the insulating material 33, the electrolyte 40, the conductive material 60P, the water shield. The sheet 80, the circuit board 120, and the first to fourth conductive members 130 to 133 will be described in detail.

(透明基板)
透明基板11を構成する材料は、例えば透明な材料であればよく、このような透明な材料としては、例えばホウケイ酸ガラス、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)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリカーボネート(PC)、及び、ポリエーテルスルフォン(PES)などが挙げられる。透明基板11の厚さは、光電変換素子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50〜40000μmの範囲にすればよい。
(Transparent substrate)
The material forming the transparent substrate 11 may be, for example, a transparent material, and examples of such a transparent material include borosilicate glass, soda lime glass, white plate glass, glass such as quartz glass, and polyethylene terephthalate (PET). , Polyethylene naphthalate (PEN), polycarbonate (PC), and polyether sulfone (PES). The thickness of the transparent substrate 11 is appropriately determined according to the size of the photoelectric conversion element 100 and is not particularly limited, but may be, for example, in the range of 50 to 40,000 μm.

(透明導電層)
透明導電層12を構成する材料としては、例えばスズ添加酸化インジウム(ITO)、酸化スズ(SnO)、及び、フッ素添加酸化スズ(FTO)などの導電性金属酸化物が挙げられる。透明導電層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。透明導電層12が単層で構成される場合、透明導電層12は、高い耐熱性及び耐薬品性を有することから、FTOで構成されることが好ましい。透明導電層12の厚さは例えば0.01〜2μmの範囲にすればよい。
(Transparent conductive layer)
Examples of materials forming the transparent conductive layer 12 include conductive metal oxides such as tin-added indium oxide (ITO), tin oxide (SnO 2 ), and fluorine-added tin oxide (FTO). The transparent conductive layer 12 may be a single layer or a laminate of a plurality of layers made of different conductive metal oxides. When the transparent conductive layer 12 is composed of a single layer, the transparent conductive layer 12 is preferably composed of FTO because it has high heat resistance and chemical resistance. The thickness of the transparent conductive layer 12 may be in the range of 0.01 to 2 μm, for example.

(接続端子)
接続端子16は、金属材料を含む。金属材料としては、例えば銀、銅およびインジウムなどが挙げられる。これらは単独で又は2種以上を組み合せて用いてもよい。
(Connecting terminal)
The connection terminal 16 includes a metal material. Examples of the metal material include silver, copper and indium. You may use these individually or in combination of 2 or more types.

また接続端子16は、導電材60Pと同一の材料で構成されていても異なる材料で構成されていてもよいが、同一の材料で構成されていることが好ましい。   Further, the connection terminal 16 may be made of the same material as the conductive material 60P or may be made of a different material, but is preferably made of the same material.

この場合、接続端子16および導電材60Pが同一の材料で構成されているため、接続端子16と導電材60Pとの密着性をより十分に向上させることができる。このため、光電変換素子100における接続信頼性をより向上させることが可能となる。   In this case, since the connection terminal 16 and the conductive material 60P are made of the same material, the adhesion between the connection terminal 16 and the conductive material 60P can be more sufficiently improved. Therefore, the connection reliability of the photoelectric conversion element 100 can be further improved.

(酸化物半導体層)
酸化物半導体層13は酸化物半導体粒子で構成されている。酸化物半導体粒子は、例えば酸化チタン(TiO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化タングステン(WO)、酸化ニオブ(Nb)、チタン酸ストロンチウム(SrTiO)、酸化スズ(SnO)、酸化インジウム(In)、酸化ジルコニウム(ZrO)、酸化タリウム(Ta)、酸化ランタン(La)、酸化イットリウム(Y)、酸化ホルミウム(Ho)、酸化ビスマス(Bi)、酸化セリウム(CeO)、酸化アルミニウム(Al)又はこれらの2種以上で構成される。酸化物半導体層50の厚さは、例えば0.1〜100μmとすればよい。
(Oxide semiconductor layer)
The oxide semiconductor layer 13 is composed of oxide semiconductor particles. The oxide semiconductor particles include, for example, titanium oxide (TiO 2 ), zinc oxide (ZnO), tungsten oxide (WO 3 ), niobium oxide (Nb 2 O 5 ), strontium titanate (SrTiO 3 ), tin oxide (SnO 2 ). , indium oxide (In 3 O 3), zirconium oxide (ZrO 2), thallium oxide (Ta 2 O 5), lanthanum oxide (La 2 O 3), yttrium oxide (Y 2 O 3), holmium oxide (Ho 2 O 3 ), bismuth oxide (Bi 2 O 3 ), cerium oxide (CeO 2 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), or two or more of these. The oxide semiconductor layer 50 may have a thickness of 0.1 to 100 μm, for example.

(シール材)
シール材14を構成する材料は、接着部91と透明導電層12とを接着させることができるものであれば特に制限されず、シール材14を構成する材料としては、例えばガラスフリット、封止部30に用いられる樹脂材料と同様の樹脂材料などを用いることができる。中でも、シール材14は、ガラスフリットであることが好ましい。ガラスフリットは樹脂材料に比べて高い封止能を有するため、遮水性シート80や接着部91の外側からの水分等の侵入を効果的に抑制することができる。
(Seal material)
The material forming the sealing material 14 is not particularly limited as long as it can bond the adhesive portion 91 and the transparent conductive layer 12, and examples of the material forming the sealing material 14 include a glass frit and a sealing portion. A resin material similar to the resin material used for 30 can be used. Above all, the sealing material 14 is preferably a glass frit. Since the glass frit has a higher sealing ability than the resin material, it is possible to effectively suppress the intrusion of water and the like from the outside of the water shield sheet 80 and the adhesive portion 91.

(色素)
色素としては、例えばビピリジン構造、ターピリジン構造などを含む配位子を有するルテニウム錯体や、ポルフィリン、エオシン、ローダミン、メロシアニンなどの有機色素などの光増感色素や、ハロゲン化鉛系ペロブスカイト結晶などの有機−無機複合色素などが挙げられる。ハロゲン化鉛系ペロブスカイトとしては、例えばCHNHPbX(X=Cl、Br、I)が用いられる。上記色素の中でも、ビピリジン構造又はターピリジン構造を含む配位子を有するルテニウム錯体が好ましい。この場合、光電変換素子100の光電変換特性をより向上させることができる。なお、色素として、光増感色素を用いる場合には、光電変換素子100は色素増感光電変換素子となる。
(Pigment)
As the dye, for example, a ruthenium complex having a ligand containing a bipyridine structure, a terpyridine structure, or the like, a photosensitizing dye such as an organic dye such as porphyrin, eosin, rhodamine, or merocyanine, or an organic material such as a lead halide perovskite crystal. -Inorganic composite dyes and the like are included. As the lead halide perovskite, for example, CH 3 NH 3 PbX 3 (X = Cl, Br, I) is used. Among the above dyes, a ruthenium complex having a ligand containing a bipyridine structure or a terpyridine structure is preferable. In this case, the photoelectric conversion characteristics of the photoelectric conversion element 100 can be further improved. When a photosensitizing dye is used as the dye, the photoelectric conversion element 100 becomes a dye-sensitized photoelectric conversion element.

(対向基板)
対向基板20は、上述したように、金属基板21と、金属基板21のうち透明基板11側に設けられて対向基板20の表面における還元反応を促進する導電性の触媒層22とを備える。
(Counter substrate)
As described above, the counter substrate 20 includes the metal substrate 21, and the conductive catalyst layer 22 provided on the transparent substrate 11 side of the metal substrate 21 and promoting the reduction reaction on the surface of the counter substrate 20.

金属基板21は、例えばチタン、ニッケル、白金、モリブデン、タングステン、アルミ、ステンレス等の耐食性の金属材料で構成される。金属基板21の厚さは、光電変換素子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0.005〜0.1mmとすればよい。   The metal substrate 21 is made of a corrosion-resistant metal material such as titanium, nickel, platinum, molybdenum, tungsten, aluminum, and stainless. The thickness of the metal substrate 21 is appropriately determined according to the size of the photoelectric conversion element 100 and is not particularly limited, but may be, for example, 0.005 to 0.1 mm.

触媒層22は、白金、炭素系材料又は導電性高分子などから構成される。   The catalyst layer 22 is made of platinum, a carbon-based material, a conductive polymer, or the like.

(封止部)
封止部30としては、例えば変性ポリオレフィン樹脂、ビニルアルコール共重合体などの熱可塑性樹脂、及び、紫外線硬化樹脂などの樹脂が挙げられる。変性ポリオレフィン樹脂としては、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およびエチレン−ビニルアルコール共重合体が挙げられる。これらの樹脂は単独で又は2種以上を組み合せて用いることができる。
(Sealing part)
Examples of the sealing portion 30 include a modified polyolefin resin, a thermoplastic resin such as a vinyl alcohol copolymer, and a resin such as an ultraviolet curable resin. Examples of the modified polyolefin resin include ionomers, ethylene-vinyl acetic anhydride copolymers, ethylene-methacrylic acid copolymers, and ethylene-vinyl alcohol copolymers. These resins can be used alone or in combination of two or more kinds.

封止部30の厚さは通常、40〜90μmであり、好ましくは60〜80μmである。   The thickness of the sealing portion 30 is usually 40 to 90 μm, preferably 60 to 80 μm.

(絶縁材)
絶縁材33は、絶縁材料で構成されていればよく、このような絶縁材料としては、例えばガラスフリットなどが挙げられる。絶縁材33の厚さは通常、10〜30μmであり、好ましくは15〜25μmである。
(Insulating material)
The insulating material 33 may be made of an insulating material, and examples of such an insulating material include glass frit. The thickness of the insulating material 33 is usually 10 to 30 μm, preferably 15 to 25 μm.

(電解質)
電解質40は、酸化還元対と有機溶媒とを含んでいる。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、バレロニトリル、ピバロニトリル、などを用いることができる。酸化還元対としては、例えばヨウ化物イオン/ポリヨウ化物イオン(例えばI/I )、臭化物イオン/ポリ臭化物イオンなどのハロゲン原子を含む酸化還元対のほか、亜鉛錯体、鉄錯体、コバルト錯体などのレドックス対が挙げられる。なお、ヨウ化物イオン/ポリヨウ化物イオンは、ヨウ素(I)と、アニオンとしてのアイオダイド(I)を含む塩(イオン性液体や固体塩)とによって形成することができる。アニオンとしてアイオダイドを有するイオン性液体を用いる場合には、ヨウ素のみ添加すればよく、有機溶媒や、アニオンとしてアイオダイド以外のイオン性液体を用いる場合には、LiIやテトラブチルアンモニウムアイオダイドなどのアニオンとしてアイオダイド(I)を含む塩を添加すればよい。また電解質40は、有機溶媒に代えて、イオン液体を用いてもよい。イオン液体としては、例えばピリジニウム塩、イミダゾリウム塩、トリアゾリウム塩等の既知のヨウ素塩などが用いられる。このようなヨウ素塩としては、例えば、1−ヘキシル−3−メチルイミダゾリウムアイオダイド、1−エチル−3−プロピルイミダゾリウムアイオダイド、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムアイオダイド、1,2−ジメチル−3−プロピルイミダゾリウムアイオダイド、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムアイオダイド、又は、1−メチル−3−プロピルイミダゾリウムアイオダイドが好適に用いられる。
(Electrolytes)
The electrolyte 40 contains a redox couple and an organic solvent. As the organic solvent, acetonitrile, methoxyacetonitrile, methoxypropionitrile, propionitrile, ethylene carbonate, propylene carbonate, diethyl carbonate, γ-butyrolactone, valeronitrile, pivalonitrile, etc. can be used. Examples of the redox couple include redox couples containing a halogen atom such as iodide ion / polyiodide ion (for example, I / I 3 ), bromide ion / polybromide ion, zinc complex, iron complex, and cobalt complex. Redox pairs such as. The iodide ion / polyiodide ion can be formed by iodine (I 2 ) and a salt (ionic liquid or solid salt) containing iodide (I ) as an anion. When using an ionic liquid having iodide as the anion, only iodine needs to be added. When an ionic liquid other than iodide is used as the anion, as an anion such as LiI or tetrabutylammonium iodide. A salt containing iodide (I ) may be added. The electrolyte 40 may use an ionic liquid instead of the organic solvent. As the ionic liquid, for example, a known iodine salt such as a pyridinium salt, an imidazolium salt, a triazolium salt, or the like is used. Examples of such an iodine salt include 1-hexyl-3-methylimidazolium iodide, 1-ethyl-3-propylimidazolium iodide, 1-ethyl-3-methylimidazolium iodide, 1,2- Dimethyl-3-propylimidazolium iodide, 1-butyl-3-methylimidazolium iodide, or 1-methyl-3-propylimidazolium iodide is preferably used.

また、電解質40は、上記有機溶媒に代えて、上記イオン液体と上記有機溶媒との混合物を用いてもよい。   The electrolyte 40 may use a mixture of the ionic liquid and the organic solvent instead of the organic solvent.

また電解質40には添加剤を加えることができる。添加剤としては、1−メチルベンゾイミダゾール(NMB)、1−ブチルベンゾイミダゾール(NBB)などのベンゾイミダゾール、LiI、テトラブチルアンモニウムアイオダイド、4−t−ブチルピリジン、グアニジウムチオシアネートなどが挙げられる。中でも、ベンゾイミダゾールが添加剤として好ましい。   Additives can be added to the electrolyte 40. Examples of the additive include benzimidazoles such as 1-methylbenzimidazole (NMB) and 1-butylbenzimidazole (NBB), LiI, tetrabutylammonium iodide, 4-t-butylpyridine, and guanidinium thiocyanate. .. Among them, benzimidazole is preferable as the additive.

さらに電解質40としては、上記電解質にSiO、TiO、カーボンナノチューブなどのナノ粒子を混練してゲル様となった擬固体電解質であるナノコンポジットゲル電解質を用いてもよく、また、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の有機系ゲル化剤を用いてゲル化した電解質を用いてもよい。 Further, as the electrolyte 40, a nanocomposite gel electrolyte, which is a pseudo-solid electrolyte formed by kneading nanoparticles such as SiO 2 , TiO 2 , and carbon nanotubes with the above electrolyte to form a gel, may be used. An electrolyte gelated with an organic gelling agent such as a polyethylene oxide derivative or an amino acid derivative may be used.

(導電材)
導電材60Pとしては、例えば金属膜が用いられる。金属膜を構成する金属材料としては、例えば銀又は銅などを用いることができる。
(Conductive material)
A metal film, for example, is used as the conductive material 60P. As the metal material forming the metal film, for example, silver or copper can be used.

(遮水性シート)
遮水性シート80は、上述したように、耐候性層及び金属層を含む本体部と、本体部の光電変換セル50側の面に設けられ、シール材14及び透明導電層12E,12F,12G又は12Hを介して透明基板11に接着される接着層91とを含む。
(Water impermeable sheet)
As described above, the water-blocking sheet 80 is provided on the main body including the weather resistant layer and the metal layer and on the surface of the main body on the photoelectric conversion cell 50 side, and the sealing material 14 and the transparent conductive layers 12E, 12F, 12G or And an adhesive layer 91 adhered to the transparent substrate 11 via 12H.

耐候性層は、例えばポリエチレンテレフタレート又はポリブチレンテレフタレートで構成されていればよい。   The weather resistant layer may be made of, for example, polyethylene terephthalate or polybutylene terephthalate.

耐候性層の厚さは、例えば50〜300μmであればよい。   The thickness of the weather resistant layer may be, for example, 50 to 300 μm.

金属層は、例えばアルミニウムを含む金属材料で構成されていればよい。金属材料は通常、アルミニウム単体で構成されるが、アルミニウムと他の金属との合金であってもよい。他の金属としては、例えば銅、マンガン、亜鉛、マグネシウム、鉛、及び、ビスマスが挙げられる。具体的には、98%以上の純アルミニウムにその他の金属が微量添加された1000系アルミニウムが望ましい。これは、この1000系アルミニウムが、他のアルミニウム合金と比較して、安価で、加工性に優れているためである。   The metal layer may be made of a metal material containing aluminum, for example. The metal material is usually composed of aluminum alone, but may be an alloy of aluminum and another metal. Examples of other metals include copper, manganese, zinc, magnesium, lead, and bismuth. Specifically, 1000 series aluminum in which a trace amount of other metal is added to 98% or more of pure aluminum is desirable. This is because this 1000-series aluminum is cheaper and has better workability than other aluminum alloys.

金属層の厚さは特に制限されるものではないが、例えば12〜30μmであればよい。   The thickness of the metal layer is not particularly limited, but may be 12 to 30 μm, for example.

本体部は、さらに樹脂層を含んでいてもよい。樹脂層を構成する材料としては、例えばブチルゴム、ニトリルゴム、熱可塑性樹脂などが挙げられる。これらは単独で又は2種以上を組み合せて用いることができる。樹脂層は、金属層のうち耐候性層と反対側の表面全体に形成されていてもよいし、周縁部にのみ形成されていてもよい。   The main body may further include a resin layer. Examples of the material forming the resin layer include butyl rubber, nitrile rubber, and thermoplastic resin. These may be used alone or in combination of two or more. The resin layer may be formed on the entire surface of the metal layer on the side opposite to the weather resistant layer, or may be formed only on the peripheral portion.

接着層91を構成する材料としては、例えばブチルゴム、ニトリルゴム、熱可塑性樹脂などが挙げられる。これらは単独で又は2種以上を組み合せて用いることができる。   Examples of the material forming the adhesive layer 91 include butyl rubber, nitrile rubber, and thermoplastic resin. These may be used alone or in combination of two or more.

接着層91の厚さは特に制限されるものではないが、例えば300〜6000μmとすればよい。   The thickness of the adhesive layer 91 is not particularly limited, but may be 300 to 6000 μm, for example.

(回路基板)
回路基板120は、上述したように、絶縁基板121と、入力端子122と、出力端子123と、第1グランド端子125と、第2グランド端子126と、回路部124とを有している。
(Circuit board)
As described above, the circuit board 120 includes the insulating board 121, the input terminal 122, the output terminal 123, the first ground terminal 125, the second ground terminal 126, and the circuit section 124.

絶縁基板121は絶縁材料で構成されていればよく、絶縁材料としては、例えばガラスエポキシなどを用いることができる。   The insulating substrate 121 may be made of an insulating material, and for example, glass epoxy can be used as the insulating material.

絶縁基板121の厚さは特に制限されるものではないが、例えば0.4〜3.2mmであればよい。   The thickness of the insulating substrate 121 is not particularly limited, but may be 0.4 to 3.2 mm, for example.

入力端子122、出力端子123、第1グランド端子125及び第2グランド端子126を構成する材料は、導電性を有している限り特に限定されるものではない。出力端子123、第1グランド端子125及び第2グランド端子126は、導電材60Pと同一の材料で構成されていても異なる材料で構成されていてもよいが、通常は導電材60Pと同様の材料で構成される。入力端子122は、銅からなる層で構成されるか、又は、銅からなる層を金メッキ若しくははんだめっきすることにより得られるもので構成される。   Materials forming the input terminal 122, the output terminal 123, the first ground terminal 125, and the second ground terminal 126 are not particularly limited as long as they have conductivity. The output terminal 123, the first ground terminal 125, and the second ground terminal 126 may be made of the same material as the conductive material 60P or different materials, but are usually the same material as the conductive material 60P. Composed of. The input terminal 122 is composed of a layer made of copper, or is obtained by plating a layer made of copper with gold or solder.

回路部124は、入力される電圧を昇圧又は降圧することにより一定の電圧にするもののであればよく、このような回路部124としては、例えば電源集積回路(IC)などを用いることができる。   The circuit unit 124 may be any unit that raises or lowers the input voltage to a constant voltage. As such a circuit unit 124, for example, a power supply integrated circuit (IC) or the like can be used.

(第1〜第4導電部材)
第1〜第4導電部材130〜133は、例えば導電性接着剤で構成される。導電性接着剤としては、例えばエポキシ樹脂に銀が添加された接着剤が挙げられる。
(First to fourth conductive members)
The first to fourth conductive members 130 to 133 are made of, for example, a conductive adhesive. Examples of the conductive adhesive include an adhesive obtained by adding silver to an epoxy resin.

次に、光電変換素子100の製造方法について図4を参照しながら説明する。   Next, a method for manufacturing the photoelectric conversion element 100 will be described with reference to FIG.

まず1つの透明基板11の一面11a上に透明導電膜を形成してなる積層体を用意する。   First, a laminate is prepared in which a transparent conductive film is formed on one surface 11a of one transparent substrate 11.

透明導電膜の形成方法としては、スパッタ法、蒸着法、スプレー熱分解法又は化学気相成長(CVD)法などが用いられる。   As a method for forming the transparent conductive film, a sputtering method, a vapor deposition method, a spray pyrolysis method, a chemical vapor deposition (CVD) method, or the like is used.

次に、図4に示すように、透明導電膜に対して溝90を形成し、透明導電層12A〜12Jを形成する。   Next, as shown in FIG. 4, a groove 90 is formed in the transparent conductive film and transparent conductive layers 12A to 12J are formed.

溝90は、例えばYAGレーザ又はCOレーザ等を光源として用いたレーザスクライブ法によって形成することができる。 The groove 90 can be formed by a laser scribing method using, for example, a YAG laser or a CO 2 laser as a light source.

こうして、透明基板11の一面11a上に透明導電層12を形成し、導電性基板を得る。   Thus, the transparent conductive layer 12 is formed on the one surface 11a of the transparent substrate 11 to obtain a conductive substrate.

次に、透明導電層12A〜12Cのうちの突出部12c上に接続端子16の前駆体を形成する。また透明導電層12Eにも接続端子16の前駆体を形成する。接続端子16の前駆体は、例えば銀ペーストを塗布し乾燥させることで形成することができる。   Next, the precursor of the connection terminal 16 is formed on the protrusion 12c of the transparent conductive layers 12A to 12C. Further, a precursor of the connection terminal 16 is also formed on the transparent conductive layer 12E. The precursor of the connection terminal 16 can be formed, for example, by applying a silver paste and drying it.

さらに、接続部12Jの上には集電配線17の前駆体を形成する。集電配線17の前駆体は、例えば銀ペーストを塗布し乾燥させることで形成することができる。   Further, a precursor of the current collecting wiring 17 is formed on the connecting portion 12J. The precursor of the current collecting wiring 17 can be formed, for example, by applying a silver paste and drying it.

また、外部出力部としての透明導電層12G,セル電圧出力部としての透明導電層12H、接地用透明導電層12E及び接地用透明導電層12I上にはそれぞれ内部端子18a、18c,18d,18eの前駆体及び外部端子18b,18fの前駆体を形成する。内部端子の前駆体及び外部端子の前駆体は、例えば銀ペーストを塗布し乾燥させることで形成することができる。   Further, on the transparent conductive layer 12G as an external output portion, the transparent conductive layer 12H as a cell voltage output portion, the grounding transparent conductive layer 12E and the grounding transparent conductive layer 12I, the internal terminals 18a, 18c, 18d and 18e are respectively provided. A precursor and a precursor of the external terminals 18b and 18f are formed. The precursor of the internal terminal and the precursor of the external terminal can be formed, for example, by applying a silver paste and drying.

さらに、本体部12aの縁部に沿って形成される第1の溝90Aに入り込み且つ本体部12aの縁部をも覆うように、絶縁材33の前駆体を形成する。絶縁材33の前駆体は、例えば絶縁材料を含むペーストを塗布し乾燥させることによって形成することができる。   Further, a precursor of the insulating material 33 is formed so as to enter the first groove 90A formed along the edge of the body 12a and cover the edge of the body 12a. The precursor of the insulating material 33 can be formed by, for example, applying a paste containing an insulating material and drying it.

また遮水性シート80を固定するために、絶縁材33と同様にして、絶縁材33を囲むように且つ透明導電層12D、透明導電層12E、透明導電層12F、透明導電層12G、透明導電層12Hおよび透明導電層12I上を通るように環状のシール材14の前駆体を形成する。   In order to fix the water blocking sheet 80, the transparent conductive layer 12D, the transparent conductive layer 12E, the transparent conductive layer 12F, the transparent conductive layer 12G, and the transparent conductive layer are formed in the same manner as the insulating material 33 so as to surround the insulating material 33. A precursor of the annular sealing material 14 is formed so as to pass over the 12H and the transparent conductive layer 12I.

さらに透明導電層12A〜12Dの各々の本体部12aの上に、酸化物半導体層13の前駆体を形成する。酸化物半導体層13の前駆体は、酸化物半導体粒子を含む酸化物半導体層形成用ペーストを印刷した後、乾燥させることで形成することができる。   Further, a precursor of the oxide semiconductor layer 13 is formed on the main body 12a of each of the transparent conductive layers 12A to 12D. The precursor of the oxide semiconductor layer 13 can be formed by printing an oxide semiconductor layer forming paste containing oxide semiconductor particles and then drying the paste.

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。   The oxide semiconductor layer forming paste contains oxide semiconductor particles, a resin such as polyethylene glycol, and a solvent such as terpineol.

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、又はバーコート法などを用いることができる。   As a method for printing the oxide semiconductor layer forming paste, for example, a screen printing method, a doctor blade method, a bar coating method or the like can be used.

最後に、接続端子16の前駆体、絶縁材33の前駆体、シール材14の前駆体、内部端子18a、18c,18d,18eの前駆体、外部端子18b,18fの前駆体及び酸化物半導体層13の前駆体を一括して焼成し、導電性基板上に、接続端子16、集電配線17、絶縁材33、シール材14、内部端子18a、18c,18d,18e、外部端子18b,18fおよび酸化物半導体層13を形成する。   Finally, the precursor of the connection terminal 16, the precursor of the insulating material 33, the precursor of the sealing material 14, the precursor of the internal terminals 18a, 18c, 18d, 18e, the precursor of the external terminals 18b, 18f, and the oxide semiconductor layer. The precursor of 13 is collectively fired, and the connection terminal 16, the current collecting wiring 17, the insulating material 33, the sealing material 14, the internal terminals 18a, 18c, 18d, 18e, the external terminals 18b, 18f and The oxide semiconductor layer 13 is formed.

このとき、焼成温度は酸化物半導体粒子やガラスフリット等の種類により異なるが、通常は350〜600℃であり、焼成時間も、酸化物半導体粒子やガラスフリット等の種類により異なるが、通常は1〜5時間である。   At this time, the firing temperature varies depending on the type of oxide semiconductor particles, glass frit, etc., but is usually 350 to 600 ° C., and the firing time also varies depending on the type of oxide semiconductor particles, glass frit, etc., but usually 1 ~ 5 hours.

こうして、導電性基板上に、接続端子16、集電配線17、絶縁材33、遮水性シート80を固定するためのシール材14、内部端子18a、18c,18d,18e、外部端子18b,18fおよび酸化物半導体層13が形成された構造体が得られる。   Thus, on the conductive substrate, the connection terminal 16, the current collection wiring 17, the insulating material 33, the sealing material 14 for fixing the water-blocking sheet 80, the internal terminals 18a, 18c, 18d, 18e, the external terminals 18b, 18f and A structure in which the oxide semiconductor layer 13 is formed is obtained.

次に、上記のようにして得られた構造体の酸化物半導体層13に色素を担持させる。このためには、上記構造体を、色素を含有する溶液の中に浸漬させ、その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色素を洗い流し、乾燥させることで、色素を酸化物半導体層13に吸着させればよい。但し、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色素を酸化物半導体層13に吸着させても、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。   Next, the dye is supported on the oxide semiconductor layer 13 of the structure obtained as described above. For this purpose, the structure is dipped in a solution containing a dye, the dye is adsorbed to the oxide semiconductor layer 13, and then the excess dye is washed away with the solvent component of the solution and dried. The dye may be adsorbed on the oxide semiconductor layer 13. However, even if the dye is adsorbed to the oxide semiconductor layer 13 by applying a solution containing the dye to the oxide semiconductor layer 13 and then drying the solution, the dye can be supported on the oxide semiconductor layer 13. ..

次に、酸化物半導体層13の上に電解質40を配置する。   Next, the electrolyte 40 is arranged on the oxide semiconductor layer 13.

次に、封止部30を形成するための封止部形成体を準備する。封止部形成体は、封止部30を構成する材料からなる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光電変換セル50の数に応じた四角形状の開口を形成することによって得ることができる。封止部形成体は、複数の封止部形成体を一体化させてなる構造を有する。   Next, a sealed portion forming body for forming the sealed portion 30 is prepared. The encapsulation part formation body prepares one encapsulation resin film made of the material forming the encapsulation part 30, and forms square openings corresponding to the number of photoelectric conversion cells 50 in the encapsulation resin film. It can be obtained by forming. The sealed portion forming body has a structure formed by integrating a plurality of sealed portion forming bodies.

封止用樹脂フィルムとしては、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等を含む変性ポリオレフィン樹脂、紫外線硬化樹脂、及び、ビニルアルコール重合体などの樹脂が挙げられる。   Examples of the resin film for sealing include ionomer, ethylene-vinyl acetic anhydride copolymer, ethylene-methacrylic acid copolymer, modified polyolefin resin containing ethylene-vinyl alcohol copolymer, UV-curable resin, and vinyl. Examples include resins such as alcohol polymers.

そして、この封止部形成体を、上記構造体の上に接着させる。このとき、封止部形成体は、絶縁材33と重なるように構造体に接着する。封止部形成体の構造体への接着は、封止部形成体を加熱溶融させることによって行うことができる。また封止部形成体は、透明導電層12の本体部12aが封止部形成体の内側に配置されるように構造体に接着する。   Then, the sealing portion forming body is adhered onto the structure. At this time, the sealing portion forming body is bonded to the structure so as to overlap the insulating material 33. The sealing portion forming body can be bonded to the structure by heating and melting the sealing portion forming body. Further, the sealing portion forming body is bonded to the structure so that the main body portion 12a of the transparent conductive layer 12 is arranged inside the sealing portion forming body.

一方、光電変換セル50の数と同数の対向基板20を用意する。   On the other hand, the same number of counter substrates 20 as the photoelectric conversion cells 50 are prepared.

対向基板20は、金属基板21上に、対向基板20の表面における還元反応を促進する導電性の触媒層22を形成することにより得ることができる。   The counter substrate 20 can be obtained by forming a conductive catalyst layer 22 that promotes a reduction reaction on the surface of the counter substrate 20 on the metal substrate 21.

次に、上述した封止部形成体をもう1つ用意する。そして、複数の対向基板20の各々を、封止部形成体の各開口を塞ぐように貼り合わせる。   Next, another sealing portion forming body described above is prepared. Then, each of the plurality of counter substrates 20 is bonded so as to close each opening of the sealing portion forming body.

次に、対向基板20に接着した封止部形成体と、構造体に接着した封止部形成体とを重ね合わせ、封止部形成体を加圧しながら加熱溶融させる。こうして構造体と対向基板20との間に封止部30が形成される。封止部30の形成は、大気圧下で行っても減圧下で行ってもよいが、減圧下で行うことが好ましい。   Next, the sealing portion forming body adhered to the counter substrate 20 and the sealing portion forming body adhered to the structure are superposed, and the sealing portion forming body is heated and melted while being pressurized. In this way, the sealing portion 30 is formed between the structure and the counter substrate 20. The formation of the sealing portion 30 may be performed under atmospheric pressure or under reduced pressure, but it is preferably performed under reduced pressure.

次に、導電材60Pを構成する金属材料を含むペーストを用意し、このペーストを、対向基板20と、隣りの光電変換セル50の接続端子16とを結ぶように塗布し、硬化させる。上記ペーストとしては、色素への悪影響を避ける観点から、90℃以下の温度で硬化させることが可能な低温硬化型のペーストを用いることが好ましい。   Next, a paste containing a metal material forming the conductive material 60P is prepared, and this paste is applied so as to connect the counter substrate 20 and the connection terminal 16 of the adjacent photoelectric conversion cell 50, and cured. As the above-mentioned paste, it is preferable to use a low-temperature curable paste that can be cured at a temperature of 90 ° C. or lower from the viewpoint of avoiding adverse effects on the dye.

次に、回路基板120を用意し、光電変換セル50Aの対向基板20上に固定する。このとき、回路基板120は、回路基板120及び光電変換セル50Aの対向基板20を透明基板11の厚さ方向に見た場合に互いに部分的に重なるように配置する。すなわち、回路基板120及び光電変換セル50Aの対向基板20を透明基板11の厚さ方向に見た場合に回路基板120の一部が対向基板20から外側に突出するように回路基板120を配置する。このとき、回路基板120の突出部127には、入力端子122、出力端子123、第1グランド端子125及び第2グランド端子126が透明基板11側に設けられるようにする。具体的には、入力端子122がセル電圧出力部としての透明導電層12H上に設置されている内部端子18cに対向し、出力端子123が外部出力部としての透明導電層12G上に設置されている内部端子18aに対向し、第1グランド端子125が接地用透明導電層12Eの上に設置されている内部端子18dに対向し、第2グランド端子126が接地用透明導電層12Iの上に設置されている内部端子18eに対向するように回路基板120を配置する。回路基板120の対向基板20への固定は例えば絶縁性の接着材を用いて行うことができる。   Next, the circuit board 120 is prepared and fixed on the counter substrate 20 of the photoelectric conversion cell 50A. At this time, the circuit board 120 is arranged so that the circuit board 120 and the counter substrate 20 of the photoelectric conversion cell 50A partially overlap each other when viewed in the thickness direction of the transparent substrate 11. That is, when the circuit board 120 and the counter substrate 20 of the photoelectric conversion cell 50A are viewed in the thickness direction of the transparent substrate 11, the circuit board 120 is arranged so that a part of the circuit board 120 projects outward from the counter substrate 20. .. At this time, the input terminal 122, the output terminal 123, the first ground terminal 125 and the second ground terminal 126 are provided on the protrusion 127 of the circuit board 120 on the transparent substrate 11 side. Specifically, the input terminal 122 faces the internal terminal 18c provided on the transparent conductive layer 12H as a cell voltage output part, and the output terminal 123 is provided on the transparent conductive layer 12G as an external output part. The first ground terminal 125 faces the internal terminal 18d installed on the grounding transparent conductive layer 12E, and the second ground terminal 126 installs on the grounding transparent conductive layer 12I. The circuit board 120 is arranged to face the internal terminal 18e. The circuit board 120 can be fixed to the counter substrate 20 by using, for example, an insulating adhesive material.

そして、入力端子122と内部端子18cとを第1導電部材131によって接続し、出力端子123と内部端子18aとを第2導電部材130によって接続し、第1グランド端子125と内部端子18dとを第3導電部材132によって接続し、第2グランド端子126と内部端子18eとを第4導電部材133によって接続する。   Then, the input terminal 122 and the internal terminal 18c are connected by the first conductive member 131, the output terminal 123 and the internal terminal 18a are connected by the second conductive member 130, and the first ground terminal 125 and the internal terminal 18d are connected by the first conductive member 131. The third conductive member 132 is connected, and the second ground terminal 126 and the internal terminal 18e are connected by the fourth conductive member 133.

最後に、遮水性シート80を用意する。そして、この遮水性シート80の周縁部80aの接着部91をシール材14に接着させる。   Finally, the water blocking sheet 80 is prepared. Then, the adhesive portion 91 of the peripheral edge portion 80 a of the water impervious sheet 80 is adhered to the sealing material 14.

以上のようにして光電変換素子100が得られる。   The photoelectric conversion element 100 is obtained as described above.

本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、入力端子122、出力端子123、第1グランド端子125及び第2グランド端子126が、回路基板120の突出部127において透明基板11側に設けられているが、入力端子122、出力端子123、第1グランド端子125及び第2グランド端子126は、突出部127において、透明基板11と反対側の面上に設けられてもよい。   The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above embodiment, the input terminal 122, the output terminal 123, the first ground terminal 125, and the second ground terminal 126 are provided on the transparent substrate 11 side in the projecting portion 127 of the circuit board 120. The output terminal 123, the first ground terminal 125, and the second ground terminal 126 may be provided on the surface of the protrusion 127 opposite to the transparent substrate 11.

また上記実施形態では、回路基板120が回路基板120及び対向基板20を透明基板11の厚さ方向に見た場合に対向基板20と部分的に重なるように配置されているが、回路基板120の全体が対向基板20に重なるように配置されてもよい。但し、この場合、対向基板20は金属基板21を有しているため、入力端子122、出力端子123、第1グランド端子125及び第2グランド端子126は、対向基板20と反対側の面上に設けられるようにする。これは、入力端子122、出力端子123、第1グランド端子125及び第2グランド端子126同士間の短絡を防止するためである。   Further, in the above-described embodiment, the circuit board 120 is arranged so as to partially overlap the counter substrate 20 when the circuit board 120 and the counter substrate 20 are viewed in the thickness direction of the transparent substrate 11. The whole may be arranged so as to overlap the counter substrate 20. However, in this case, since the counter substrate 20 has the metal substrate 21, the input terminal 122, the output terminal 123, the first ground terminal 125, and the second ground terminal 126 are provided on the surface opposite to the counter substrate 20. To be provided. This is to prevent a short circuit between the input terminal 122, the output terminal 123, the first ground terminal 125, and the second ground terminal 126.

また上記実施形態では、回路基板120が回路基板120及び対向基板20を透明基板11の厚さ方向に見た場合に対向基板20と部分的に重なるように配置されているが、回路基板120が対向基板20に重ならないように配置されてもよい。   In the above embodiment, the circuit board 120 is arranged so as to partially overlap the counter substrate 20 when the circuit board 120 and the counter substrate 20 are viewed in the thickness direction of the transparent substrate 11. They may be arranged so as not to overlap the counter substrate 20.

また、上記実施形態では、遮水性シート80と透明基板11との間の空間に乾燥材が設けられることが好ましい。この場合、遮水性シート80と透明基板11との間の空間に水分が浸入したとしても、その水分が乾燥材によって吸収されるため、回路基板120の回路部124が水分によって劣化することが十分に抑制される。乾燥材を構成する材料としては、例えばシリカゲル、アルミナ、ゼオライトなどが挙げられる。   Further, in the above-described embodiment, it is preferable that the desiccant is provided in the space between the water shield sheet 80 and the transparent substrate 11. In this case, even if moisture penetrates into the space between the water-blocking sheet 80 and the transparent substrate 11, the moisture is absorbed by the desiccant, so that the circuit portion 124 of the circuit board 120 is sufficiently deteriorated by the moisture. Suppressed to. Examples of the material forming the desiccant include silica gel, alumina, and zeolite.

さらにまた上記実施形態では、外部出力部としての透明導電層12G上に内部端子18a及び外部端子18bが設置され、セル電圧出力部としての透明導電層12H上に内部端子18cが設置され、接地用透明導電層12E上に内部端子18dが設置され、接地用透明導電層12I上に内部端子18e及び外部端子18fが設置されているが、これらは必ずしも必要なものではなく、省略が可能である。   Furthermore, in the above embodiment, the internal terminal 18a and the external terminal 18b are installed on the transparent conductive layer 12G as an external output part, and the internal terminal 18c is installed on the transparent conductive layer 12H as a cell voltage output part for grounding. The internal terminal 18d is provided on the transparent conductive layer 12E, and the internal terminal 18e and the external terminal 18f are provided on the grounding transparent conductive layer 12I, but these are not always necessary and can be omitted.

また上記実施形態では、封止部30と透明基板11との間で隣り合う透明導電層12同士間の溝90に入り込むように絶縁材33が設けられているが、絶縁材33は必ずしも必要なものではなく、省略が可能である。   Further, in the above embodiment, the insulating material 33 is provided so as to enter the groove 90 between the transparent conductive layers 12 adjacent to each other between the sealing portion 30 and the transparent substrate 11, but the insulating material 33 is not always necessary. It is not a thing and can be omitted.

さらに上記実施形態では、複数の光電変換セル50が直列接続されているが、複数の光電変換セル50は並列接続されていてもよい。   Further, in the above embodiment, the plurality of photoelectric conversion cells 50 are connected in series, but the plurality of photoelectric conversion cells 50 may be connected in parallel.

また上記実施形態では、光電変換セル50の数が4つであるが、少なくとも1つであればよく、4つに限定されるものではない。   Further, in the above embodiment, the number of photoelectric conversion cells 50 is four, but at least one is sufficient and the number is not limited to four.

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。   Hereinafter, the content of the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples.

(実施例1)
まずガラスからなる厚さ1mmの透明基板の上に、厚さ1μmのFTOからなる透明導電膜を形成してなる積層体を準備した。次に、図4に示すように、COレーザ(ユニバーサルシステム社製V−460)によって透明導電膜に溝90を形成し、透明導電層12A〜12Jを形成した。このとき、溝90の幅は1mmとした。また透明導電層12A〜12Cはそれぞれ、4.6cm×2.0cmの四角形状の本体部と、本体部の片側側縁部から突出する突出部とを有するように形成した。また透明導電層12Dは、4.6cm×2.1cmの四角形状の本体部と、本体部の片側側縁部から突出する突出部とを有するように形成した。また透明導電層12A〜12Dのうち3つの透明導電層12A〜12Cの突出部12cについては、本体部12aの片側縁部12bから張り出す張出し部12dと、張出し部12dから延びて、隣りの透明導電層12の本体部12aに対向する対向部12eとで構成されるようにした。また透明導電層12Dの突起部12cについては、本体部12aの片側縁部12bから張り出す張出し部12dのみで構成されるようにした。このとき、張出し部12dの張出し方向(図2のX方向に直交する方向)の長さは2.1mmとし、張出し部12dの幅は9.8mmとした。また対向部12eの幅は2.1mmとし、対向部12eの延び方向(図2のX方向に平行な方向)の長さは9.8mmとなるようにした。
(Example 1)
First, a laminated body was prepared in which a transparent conductive film made of FTO and having a thickness of 1 μm was formed on a transparent substrate made of glass and having a thickness of 1 mm. Next, as shown in FIG. 4, a groove 90 was formed in the transparent conductive film by a CO 2 laser (V-460 manufactured by Universal System Co., Ltd.) to form transparent conductive layers 12A to 12J. At this time, the width of the groove 90 was 1 mm. Further, each of the transparent conductive layers 12A to 12C was formed so as to have a quadrangular main body portion having a size of 4.6 cm × 2.0 cm and a protruding portion protruding from one side edge portion of the main body portion. In addition, the transparent conductive layer 12D was formed to have a quadrangular main body of 4.6 cm × 2.1 cm and a protruding portion that protrudes from one side edge of the main body. Regarding the protruding portions 12c of the three transparent conductive layers 12A to 12C among the transparent conductive layers 12A to 12D, the protruding portion 12d protruding from the one side edge portion 12b of the main body portion 12a and the adjacent transparent portion extending from the protruding portion 12d. The conductive layer 12 is configured to include a facing portion 12e facing the body portion 12a. Further, the protrusion 12c of the transparent conductive layer 12D is configured to include only the protrusion 12d protruding from the one side edge 12b of the main body 12a. At this time, the length of the overhang portion 12d in the overhang direction (the direction orthogonal to the X direction in FIG. 2) was 2.1 mm, and the width of the overhang portion 12d was 9.8 mm. The width of the facing portion 12e was 2.1 mm, and the length of the facing portion 12e in the extending direction (direction parallel to the X direction in FIG. 2) was 9.8 mm.

また透明導電層12Dには、本体部12aに接続部12Jを介してセル電圧出力部としての透明導電層12Hが接続されるようにした。こうして、透明基板の一面上に透明導電層を形成し、導電性基板を得た。   In addition, the transparent conductive layer 12D is connected to the transparent conductive layer 12H as a cell voltage output portion via the connecting portion 12J to the main body portion 12a. In this way, a transparent conductive layer was formed on one surface of the transparent substrate to obtain a conductive substrate.

次に、透明導電層12A〜12Cのうちの突出部12c上に、接続端子16の前駆体を形成した。接続端子16の前駆体は、スクリーン印刷により銀ペースト(福田金属箔粉工業社製「GL−6000X16」)を塗布し乾燥させることで形成した。   Next, the precursor of the connection terminal 16 was formed on the protrusion 12c of the transparent conductive layers 12A to 12C. The precursor of the connection terminal 16 was formed by applying a silver paste (“GL-6000X16” manufactured by Fukuda Metal Foil & Powder Co., Ltd.) by screen printing and drying.

さらに、接続部12Jの上に集電配線17の前駆体を形成した。集電配線17の前駆体は、スクリーン印刷により銀ペーストを塗布し乾燥させることで形成した。   Further, a precursor of the current collecting wiring 17 was formed on the connecting portion 12J. The precursor of the current collecting wiring 17 was formed by applying a silver paste by screen printing and drying.

また、外部出力部としての透明導電層12G,セル電圧出力部としての透明導電層12H、接地用透明導電層12E及び接地用透明導電層12I上にそれぞれ内部端子18a、18c,18d,18eの前駆体及び外部端子18b,18fの前駆体を形成した。内部端子の前駆体及び外部端子の前駆体は、スクリーン印刷により銀ペーストを塗布し乾燥させることで形成した。   Further, the precursors of the internal terminals 18a, 18c, 18d, and 18e are provided on the transparent conductive layer 12G as an external output portion, the transparent conductive layer 12H as a cell voltage output portion, the grounding transparent conductive layer 12E, and the grounding transparent conductive layer 12I, respectively. A precursor of the body and the external terminals 18b and 18f was formed. The internal terminal precursor and the external terminal precursor were formed by applying a silver paste by screen printing and drying.

さらに、絶縁材33の前駆体を、本体部12aの縁部に沿って形成される第1の溝90Aに入り込み且つ本体部12aの縁部をも覆うように形成した。絶縁材33の前駆体は、スクリーン印刷によりガラスフリットを含むペーストを塗布し乾燥させることによって形成した。   Further, the precursor of the insulating material 33 was formed so as to enter the first groove 90A formed along the edge of the main body 12a and also cover the edge of the main body 12a. The precursor of the insulating material 33 was formed by applying a paste containing glass frit by screen printing and drying.

また遮水性シート80を固定するために、絶縁材33と同様にして、絶縁材33を囲むように且つ透明導電層12D、透明導電層12E、透明導電層12F、透明導電層12G、透明導電層12Hおよび透明導電層12I上を通るようにガラスフリットからなる環状のシール材14の前駆体を形成した。またこのとき、シール材14の前駆体は、その内側に集電配線17の前駆体が配置されるように形成した。またシール材14は、その外側に、外部端子18b,18fの前駆体が配置されるように形成した。シール材14は、スクリーン印刷によりガラスフリットを含むペーストを塗布し乾燥させることによって形成した。   In order to fix the water blocking sheet 80, the transparent conductive layer 12D, the transparent conductive layer 12E, the transparent conductive layer 12F, the transparent conductive layer 12G, and the transparent conductive layer are formed in the same manner as the insulating material 33 so as to surround the insulating material 33. A precursor of an annular sealing material 14 made of glass frit was formed so as to pass over 12H and the transparent conductive layer 12I. Further, at this time, the precursor of the sealing material 14 was formed so that the precursor of the current collecting wiring 17 was disposed inside thereof. The sealing material 14 was formed so that the precursors of the external terminals 18b and 18f were arranged on the outside thereof. The sealing material 14 was formed by applying a paste containing glass frit by screen printing and drying.

さらに透明導電層12A〜12Dの各々の本体部12aの上に、酸化物半導体層13の前駆体を形成した。酸化物半導体層13の前駆体は、チタニアを含む多孔質酸化物半導体層形成用ペースト(日揮触媒化成社製「PST−21NR」)をスクリーン印刷により3回塗布し、乾燥させた後、さらにチタニアを含む多孔質酸化物半導体層形成用ペースト(日揮触媒化成社製「PST−400C」)をスクリーン印刷により塗布した後、乾燥させることで形成した。   Further, a precursor of the oxide semiconductor layer 13 was formed on the main body 12a of each of the transparent conductive layers 12A to 12D. As a precursor of the oxide semiconductor layer 13, a porous oxide semiconductor layer-forming paste containing titania (“PST-21NR” manufactured by JGC Catalysts & Chemicals Co., Ltd.) was applied three times by screen printing, dried, and then titania. A porous oxide semiconductor layer-forming paste (“PST-400C” manufactured by JGC Catalysts & Chemicals Co., Ltd.) containing the above was applied by screen printing, and then dried.

次に、接続端子16の前駆体、絶縁材33の前駆体、シール材14の前駆体、内部端子18a、18c,18d,18eの前駆体及び外部端子18b,18fの前駆体、酸化物半導体層13の前駆体を500℃で15分間一括して焼成し、接続端子16、集電配線17、絶縁材33、シール材14、内部端子18a、18c,18d,18e及び外部端子18b,18fおよび酸化物半導体層13を形成した。こうして、導電性基板上に、接続端子16、集電配線17、絶縁材33、絶縁材33と遮水性シート80を固定するためのシール材14、内部端子18a、18c,18d,18e、外部端子18b,18fおよび酸化物半導体層13が形成された構造体を得た。このとき、内部端子18a、18c,18d,18e及び外部端子18b,18f、シール材14、および酸化物半導体層13の寸法はそれぞれ以下の通りであった。

内部端子18a、18c,18d,18e及び外部端子18b,18f:厚さ20μm、幅2mm、長さ7mm
シール材14:厚さ50μm、幅3mm
酸化物半導体層13:厚さ13μm、図2のX方向の長さ17mm、図2のX方向に直交する方向の長さ42.1mm
Next, the precursor of the connection terminal 16, the precursor of the insulating material 33, the precursor of the sealing material 14, the precursor of the internal terminals 18a, 18c, 18d and 18e, the precursor of the external terminals 18b and 18f, and the oxide semiconductor layer. The precursor of 13 is collectively baked at 500 ° C. for 15 minutes, and the connection terminal 16, the current collecting wiring 17, the insulating material 33, the sealing material 14, the internal terminals 18a, 18c, 18d, 18e, the external terminals 18b, 18f, and the oxidation. The semiconductor layer 13 was formed. Thus, on the conductive substrate, the connection terminal 16, the current collecting wiring 17, the insulating material 33, the sealing material 14 for fixing the insulating material 33 and the water blocking sheet 80, the internal terminals 18a, 18c, 18d, 18e, and the external terminals. A structure in which 18b, 18f and the oxide semiconductor layer 13 were formed was obtained. At this time, the dimensions of the internal terminals 18a, 18c, 18d, 18e and the external terminals 18b, 18f, the sealing material 14, and the oxide semiconductor layer 13 were as follows.

Internal terminals 18a, 18c, 18d, 18e and external terminals 18b, 18f: thickness 20 μm, width 2 mm, length 7 mm
Sealing material 14: thickness 50 μm, width 3 mm
Oxide semiconductor layer 13: thickness 13 μm, length 17 mm in X direction in FIG. 2, length 42.1 mm in direction orthogonal to X direction in FIG.

次に、上記のようにして得られた構造体を、N719からなる光増感色素を0.2mM含み、溶媒を、アセトニトリルとtertブタノールとを1:1の体積比で混合してなる混合溶媒とした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。   Next, the structure obtained as described above contains 0.2 mM of a photosensitizing dye consisting of N719, and the solvent is a mixed solvent obtained by mixing acetonitrile and tert-butanol at a volume ratio of 1: 1. After immersing it in the dye solution described above for 24 hours, it was taken out and dried, and the photosensitizing dye was carried on the oxide semiconductor layer.

次に、酸化物半導体層の上に、3−メトキシプロピオニトリルからなる溶媒中に、へキシルメチルイミダゾリウムアイオダイド2M、n−メチルベンゾイミダゾール0.3M、グアニジウムチオシアネート0.1Mからなる電解質を塗布し乾燥させて電解質を配置した。   Next, on the oxide semiconductor layer, hexylmethylimidazolium iodide 2M, n-methylbenzimidazole 0.3M, and guanidinium thiocyanate 0.1M were added to a solvent containing 3-methoxypropionitrile. The electrolyte was applied and dried to dispose the electrolyte.

次に、封止部を形成するための封止部形成体を準備した。封止部形成体は、8.0cm×4.6cm×50μmのエチレン−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、4つ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、各開口が1.7cm×4.4cm×50μmの大きさとなるように、且つ、環状部の幅が2mm、環状部の内側開口を仕切る仕切部の幅が2.6mmとなるように封止部形成体を作製した。   Next, a sealed portion forming body for forming a sealed portion was prepared. As the sealing part forming body, one sheet of sealing resin film made of 8.0 cm × 4.6 cm × 50 μm ethylene-methacrylic acid copolymer (trade name: Nucrel, manufactured by Mitsui DuPont Polychemical Co., Ltd.) is prepared. Then, the resin film for sealing was obtained by forming four square openings. At this time, each opening has a size of 1.7 cm × 4.4 cm × 50 μm, and the width of the annular portion is 2 mm, and the width of the partitioning portion that partitions the inner opening of the annular portion is 2.6 mm. A sealed portion forming body was produced.

そして、この封止部形成体を、上記構造体上の絶縁材33に重ね合わせた後、封止部形成体を加熱溶融させることによって上記構造体上の絶縁材33に接着させた。   Then, after the sealing portion forming body was superposed on the insulating material 33 on the structure, the sealing portion forming body was heated and melted to adhere to the insulating material 33 on the structure.

次に、4枚の対極を用意した。4枚の対極のうち2枚の対極は、4.6cm×1.9cm×40μmのチタン箔の上にスパッタリング法によって厚さ5nmの白金からなる触媒層を形成することによって用意した。4枚の対極のうち残りの2枚の対極は、4.6cm×2.0cm×40μmのチタン箔の上にスパッタリング法によって厚さ5nmの白金からなる触媒層を形成することによって用意した。また、上記封止部形成体をもう1つ準備し、この封止部形成体を、対極のうち構造体と対向する面に、上記と同様にして接着させた。   Next, four counter electrodes were prepared. Two of the four counter electrodes were prepared by forming a catalyst layer of platinum having a thickness of 5 nm on a titanium foil of 4.6 cm × 1.9 cm × 40 μm by a sputtering method. The remaining two counter electrodes of the four counter electrodes were prepared by forming a catalyst layer of platinum with a thickness of 5 nm on a titanium foil of 4.6 cm × 2.0 cm × 40 μm by a sputtering method. Further, another sealing part forming body was prepared, and this sealing part forming body was bonded to the surface of the counter electrode facing the structure in the same manner as described above.

そして、上記構造体に接着させた封止部形成体と、対極に接着させた封止部形成体とを対向させ、封止部形成体同士を重ね合わせた。そして、この状態で封止部形成体を加圧しながら封止部形成体を加熱溶融させた。   Then, the sealing portion forming body adhered to the structure and the sealing portion forming body adhered to the counter electrode were opposed to each other, and the sealing portion forming bodies were superposed on each other. Then, in this state, the sealing portion forming body was heated and melted while pressurizing the sealing portion forming body.

次に、各対極の金属基板上に、乾燥材シートを、両面テープからなる接着材で貼り付けた。乾燥材シートの寸法は、厚さ1mm×縦3cm×横1cmであり、乾燥材シートとしては、ゼオシート(商品名、品川化成社製)を用いた。   Next, a desiccant sheet was attached to the metal substrate of each counter electrode with an adhesive made of a double-sided tape. The dimensions of the desiccant sheet were 1 mm in thickness × 3 cm in length × 1 cm in width, and a Zeo sheet (trade name, manufactured by Shinagawa Kasei Co., Ltd.) was used as the desiccant sheet.

また光電変換セル50B〜50Dの各対極の金属基板と、3つの透明導電層12A〜12C上の接続端子とをそれぞれ接続するように低温硬化型の銀ペースト(藤倉化成社製、ドータイトD−500)を塗布し、硬化させることによって導電材60Pを形成した。さらに光電変換セル50Aについては、対極の金属基板と透明導電層12E上の導電材接続部とを接続するように上記低温硬化型の銀ペーストを塗布し硬化させることによって導電材60Pを形成した。このとき、導電材60Pは、上記低温硬化型の銀ペーストを、30℃で12時間硬化させることによって形成した。   Further, a low temperature curing type silver paste (manufactured by Fujikura Kasei Co., Ltd., DOTITE D-500) so as to connect the metal substrate of each counter electrode of the photoelectric conversion cells 50B to 50D and the connection terminals on the three transparent conductive layers 12A to 12C, respectively. ) Was applied and cured to form a conductive material 60P. Further, in the photoelectric conversion cell 50A, the conductive material 60P was formed by applying and curing the above-mentioned low temperature curable silver paste so as to connect the counter electrode metal substrate and the conductive material connecting portion on the transparent conductive layer 12E. At this time, the conductive material 60P was formed by curing the above low temperature curable silver paste at 30 ° C. for 12 hours.

次に、回路基板を用意し、光電変換セル50Aの対向基板20上に固定した。このとき、回路基板120は、回路基板120及び光電変換セル50Aの対向基板20を透明基板11の厚さ方向に見た場合に、ガラスエポキシからなる、寸法56cm×23cm×1.6cmの絶縁基板が対向基板20から外側に3mmだけ突出するように配置した。このとき、回路基板120の突出部127には、入力端子122、出力端子123、第1グランド端子125及び第2グランド端子126が透明基板11側に設けられるようにした。具体的には、入力端子122がセル電圧出力部としての透明導電層12H上に設置されている内部端子18cに対向し、出力端子123が外部出力部としての透明導電層12G上に設置されている内部端子18aに対向し、第1グランド端子125が接地用透明導電層12Eの上に設置されている内部端子18dに対向し、第2グランド端子126が接地用透明導電層12Iの上に設置されている内部端子18e,18fに対向するように回路基板120を配置した。なお、入力端子122、出力端子123、第1グランド端子125及び第2グランド端子126の寸法はいずれも5mm×5mm×10μm(厚さ)とした。回路部としては電源ICを用いた。   Next, a circuit board was prepared and fixed on the counter substrate 20 of the photoelectric conversion cell 50A. At this time, the circuit board 120 is an insulating substrate made of glass epoxy and having dimensions of 56 cm × 23 cm × 1.6 cm when the circuit board 120 and the counter substrate 20 of the photoelectric conversion cell 50A are viewed in the thickness direction of the transparent substrate 11. Was arranged so as to project outward from the counter substrate 20 by 3 mm. At this time, the projecting portion 127 of the circuit board 120 is provided with the input terminal 122, the output terminal 123, the first ground terminal 125, and the second ground terminal 126 on the transparent substrate 11 side. Specifically, the input terminal 122 faces the internal terminal 18c provided on the transparent conductive layer 12H as a cell voltage output part, and the output terminal 123 is provided on the transparent conductive layer 12G as an external output part. The first ground terminal 125 faces the internal terminal 18d installed on the grounding transparent conductive layer 12E, and the second ground terminal 126 installs on the grounding transparent conductive layer 12I. The circuit board 120 is arranged so as to face the internal terminals 18e and 18f that are formed. The dimensions of the input terminal 122, the output terminal 123, the first ground terminal 125, and the second ground terminal 126 were all 5 mm × 5 mm × 10 μm (thickness). A power supply IC was used as the circuit unit.

そして、入力端子122と内部端子18c、出力端子123と内部端子18a、第1グランド端子125と内部端子18d、第2グランド端子126と内部端子18eを導電性接着剤によって接続した。   Then, the input terminal 122 and the internal terminal 18c, the output terminal 123 and the internal terminal 18a, the first ground terminal 125 and the internal terminal 18d, and the second ground terminal 126 and the internal terminal 18e were connected by a conductive adhesive.

次に、ブチルゴム(アイカ工業社製「アイカメルト」)を200℃で加熱しながらディスペンサでシール材14上に塗布し、接着部の前駆体を形成した。一方、ポリブチレンテレフタレート(PBT)樹脂フィルム(厚さ50μm)、アルミ箔(厚さ25μm)、バイネル(商品名、デュポン社製)からなるフィルム(厚さ50μm)をこの順に積層した積層体を用意した。そして、この積層体の周縁部を接着部91の前駆体の上に重ね合わせ、10秒間加圧した。こうして、シール材14に、厚さ4mmの接着部91を介して遮水性シート80の周縁部80aを接着させた。以上のようにして光電変換素子を得た。   Next, butyl rubber (“Aika Melt” manufactured by Aika Kogyo Co., Ltd.) was applied onto the sealing material 14 with a dispenser while heating at 200 ° C. to form a precursor of the adhesive portion. On the other hand, a laminated body prepared by laminating a film (thickness: 50 μm) made of polybutylene terephthalate (PBT) resin film (thickness: 50 μm), an aluminum foil (thickness: 25 μm), and binel (trade name, manufactured by Du Pont) in this order did. Then, the peripheral portion of this laminated body was superposed on the precursor of the adhesive portion 91 and pressed for 10 seconds. In this way, the peripheral edge portion 80a of the water blocking sheet 80 was bonded to the sealing material 14 via the bonding portion 91 having a thickness of 4 mm. The photoelectric conversion element was obtained as described above.

(比較例1)
外部出力部としての透明導電層12G上に外部端子18bを形成する代わりに、セル電圧出力部としての透明導電層12H上でシール材14の外側に配置されるように外部端子18bを形成し、接地用透明導電層12I上に外部端子18fを形成する代わりに、接地用透明導電層12E上に配置されるようにシール材14の外側に外部端子18fを形成し、回路基板を対極上に固定せずに、シール材14に遮水性シート80を接着させたこと以外は実施例1と同様にして光電変換素子を作製した。
(Comparative Example 1)
Instead of forming the external terminal 18b on the transparent conductive layer 12G as the external output portion, the external terminal 18b is formed on the transparent conductive layer 12H as the cell voltage output portion so as to be arranged outside the sealing material 14, Instead of forming the external terminal 18f on the grounding transparent conductive layer 12I, the external terminal 18f is formed outside the sealing material 14 so as to be arranged on the grounding transparent conductive layer 12E, and the circuit board is fixed on the counter electrode. A photoelectric conversion element was produced in the same manner as in Example 1 except that the water blocking sheet 80 was adhered to the sealing material 14 without doing so.

(比較例2)
外部出力部としての透明導電層12G上に外部端子18bを形成する代わりに、セル電圧出力部としての透明導電層12H上でシール材14の外側に配置されるように外部端子18bを形成し、接地用透明導電層12I上に外部端子18fを形成する代わりに、接地用透明導電層12E上に配置されるようにシール材14の外側に外部端子18fを形成し、回路基板を対極上に固定せずに、シール材14に遮水性シート80を接着させた後、回路基板120の入力端子122をセル電圧出力部としての透明導電層12H上に形成した外部端子18bに接続し、回路基板120の第1グランド端子125を接地用透明導電層12E上に形成した外部端子18fに接続したこと以外は実施例1と同様にして光電変換素子を作製した。
(Comparative example 2)
Instead of forming the external terminal 18b on the transparent conductive layer 12G as the external output portion, the external terminal 18b is formed on the transparent conductive layer 12H as the cell voltage output portion so as to be arranged outside the sealing material 14, Instead of forming the external terminal 18f on the grounding transparent conductive layer 12I, the external terminal 18f is formed outside the sealing material 14 so as to be arranged on the grounding transparent conductive layer 12E, and the circuit board is fixed on the counter electrode. After adhering the water-blocking sheet 80 to the sealing material 14 without doing so, the input terminal 122 of the circuit board 120 is connected to the external terminal 18b formed on the transparent conductive layer 12H as the cell voltage output section, and the circuit board 120 is connected. A photoelectric conversion element was produced in the same manner as in Example 1 except that the first ground terminal 125 was connected to the external terminal 18f formed on the grounding transparent conductive layer 12E.

<特性評価>
(耐久性)
上記のようにして得られた実施例1、比較例1及び比較例2の光電変換素子を85℃で湿度80%の恒温槽(製品名「Humilab」、GE社製)中に200時間置いた後、取り出した上記光電変換素子を蓄電デバイスに接続し、200ルクスの白色光を照射した状態で蓄電デバイスについて、電圧が3V(充電開始電圧)に達してから3.7V(満充電電圧)に達するまでの時間(充電時間)を計測した。この充電時間を耐久性の指標とした。結果を表1に示す。なお、比較例1の光電変換素子は回路基板を有しておらず、充電ができなかったので、充電時間については「−」と表記した。また、充電時間の測定に用いた光源、照度計及び蓄電デバイスは以下の通りである。

光源:白色LED(製品名「LEL−SL5N−F」、東芝ライテック社製)
照度計:製品名「デジタル照度計51013」、横河メータ&インスツルメンツ社製
蓄電デバイス:リチウムイオンキャパシタ(製品名「LIC1235R3R8406」、太陽誘電社製)

Figure 0006697348
<Characteristic evaluation>
(durability)
The photoelectric conversion elements of Example 1, Comparative Example 1 and Comparative Example 2 obtained as described above were placed in a thermostatic chamber (product name “Humilab”, manufactured by GE) having a humidity of 80% at 85 ° C. for 200 hours. After that, the photoelectric conversion element taken out was connected to an electricity storage device, and the voltage of the electricity storage device reached 3.7V (full charge voltage) after reaching 3V (charging start voltage) in a state where white light of 200 lux was irradiated. The time to reach (charging time) was measured. This charging time was used as an index of durability. The results are shown in Table 1. Since the photoelectric conversion element of Comparative Example 1 did not have a circuit board and could not be charged, the charging time was indicated by "-". The light source, illuminance meter, and power storage device used for measuring the charging time are as follows.

Light source: White LED (Product name "LEL-SL5N-F", manufactured by Toshiba Lighting & Technology Corporation)
Illuminance meter: Product name "Digital illuminance meter 51013", Yokogawa meter & Instruments company electricity storage device: Lithium ion capacitor (Product name "LIC1235R3R8406", Taiyo Yuden Co., Ltd.)

Figure 0006697348

(出力電圧)
実施例1、比較例1及び比較例2で得られた光電変換素子の各々について、10ルクス、100ルクス、200ルクス、500ルクス、1000ルクス、2000ルクス、5000ルクスの照度ごとに出力電圧を測定した。結果を表2に示す。なお、測定した出力電圧は、実施例1については、透明導電層12G上に設置された外部端子18bと接地用透明導電層12Iの上に設置された外部端子18fとの間の出力電圧であり、比較例1については、セル電圧出力部としての透明導電層12H上に設置された外部端子18bと接地用透明導電層12Eの上に設置された外部端子18fとの間の出力電圧であり、比較例2については、回路基板120の出力端子123と接地用透明導電層12Eの上に設置された外部端子18fとの間の出力電圧である。

Figure 0006697348
(Output voltage)
For each of the photoelectric conversion elements obtained in Example 1, Comparative Example 1 and Comparative Example 2, the output voltage was measured for each illuminance of 10 lux, 100 lux, 200 lux, 500 lux, 1000 lux, 2000 lux, 5000 lux. did. The results are shown in Table 2. The measured output voltage is the output voltage between the external terminal 18b installed on the transparent conductive layer 12G and the external terminal 18f installed on the grounding transparent conductive layer 12I in the first embodiment. In Comparative Example 1, the output voltage is between the external terminal 18b installed on the transparent conductive layer 12H as the cell voltage output section and the external terminal 18f installed on the grounding transparent conductive layer 12E, In Comparative Example 2, the output voltage is between the output terminal 123 of the circuit board 120 and the external terminal 18f provided on the grounding transparent conductive layer 12E.

Figure 0006697348

表1に示す結果より、実施例1の光電変換素子は、比較例2の光電変換素子に比べて、かなり短い時間で充電が完了することが分かった。また、表2に示す結果より、実施例1及び比較例2の光電変換素子では、入射される光の照度によらず出力電圧が安定していたのに対し、比較例1の光電変換素子では、入射される光の照度が低い場合には出力電圧が小さく、入射される光の照度が高い場合には出力電圧が大きくなっており、出力電圧が、光電変換素子に入射される光の照度によって安定していなかった。   From the results shown in Table 1, it was found that the photoelectric conversion element of Example 1 completed charging in a considerably shorter time than the photoelectric conversion element of Comparative Example 2. Further, from the results shown in Table 2, in the photoelectric conversion elements of Example 1 and Comparative Example 2, the output voltage was stable regardless of the illuminance of the incident light, whereas in the photoelectric conversion element of Comparative Example 1, , When the illuminance of the incident light is low, the output voltage is low, and when the illuminance of the incident light is high, the output voltage is high, and the output voltage is the illuminance of the light incident on the photoelectric conversion element. Was not stable by.

以上より、本発明の光電変換素子によれば、高湿環境下においても優れた耐久性を有し、入射される光の照度によらず安定した電圧を出力させることができることが確認された。   From the above, it was confirmed that the photoelectric conversion element of the present invention has excellent durability even in a high humidity environment and can output a stable voltage regardless of the illuminance of incident light.

11…透明基板
11a…一面
12…透明導電層
12G…透明導電層(外部出力部)
12H…透明導電層(セル電圧出力部)
14…シール材
20…対向基板
30…封止部
40…電解質
50,50A〜50D…光電変換セル
80…遮水性シート
100…光電変換素子
120…回路基板
121…絶縁基板
122…入力端子
123…出力端子
124…回路部
127…突出部
11 ... Transparent substrate 11a ... One surface 12 ... Transparent conductive layer 12G ... Transparent conductive layer (external output part)
12H ... Transparent conductive layer (cell voltage output part)
14 ... Sealing material 20 ... Counter substrate 30 ... Sealing part 40 ... Electrolyte 50, 50A-50D ... Photoelectric conversion cell 80 ... Water-blocking sheet 100 ... Photoelectric conversion element 120 ... Circuit board 121 ... Insulating substrate 122 ... Input terminal 123 ... Output Terminal 124 ... Circuit part 127 ... Projection part

Claims (3)

透明基板と、
前記透明基板の一面上に設けられる少なくとも1つの光電変換セルと、
前記透明基板の前記一面上に設けられ、前記少なくとも1つの光電変換セルを覆う遮水性シートと、
前記透明基板の前記一面上に前記少なくとも1つの光電変換セルを包囲するように設けられ、前記遮水性シートの周縁部と前記透明基板とを連結する環状のシール材と、
前記遮水性シートと前記透明基板との間の空間に設けられる回路基板と、
前記透明基板上に設けられ、前記少なくとも1つの光電変換セルから前記回路基板に電圧を出力するセル電圧出力部と、
前記透明基板の前記一面上で且つ前記少なくとも1つの光電変セルの外側に、前記環状のシール材を横切って設けられ、前記回路基板から出力される電圧を外部に出力する外部出力部とを備え、
前記回路基板が、
絶縁基板と、
前記絶縁基板に設けられ、前記セル電圧出力部に接続される入力端子と、
前記絶縁基板に設けられ、前記外部出力部のうち前記シール材の内側の内側外部出力部に接続される出力端子と、
前記絶縁基板に設けられ、前記入力端子から入力された電圧を一定電圧にして前記出力端子に出力する回路部とを有する、光電変換素子。
A transparent substrate,
At least one photoelectric conversion cell provided on one surface of the transparent substrate;
A water-blocking sheet provided on the one surface of the transparent substrate and covering the at least one photoelectric conversion cell;
An annular sealing material that is provided on the one surface of the transparent substrate so as to surround the at least one photoelectric conversion cell, and that connects the peripheral portion of the water-impervious sheet and the transparent substrate,
A circuit board provided in a space between the water-blocking sheet and the transparent substrate,
A cell voltage output section which is provided on the transparent substrate and outputs a voltage from the at least one photoelectric conversion cell to the circuit board;
An external output unit which is provided on the one surface of the transparent substrate and outside the at least one photoelectric conversion cell, across the annular sealing material, and which outputs the voltage output from the circuit substrate to the outside. ,
The circuit board is
An insulating substrate,
An input terminal provided on the insulating substrate and connected to the cell voltage output unit,
An output terminal provided on the insulating substrate and connected to an inner external output portion inside the sealing material of the external output portion,
A photoelectric conversion element, comprising: a circuit portion provided on the insulating substrate and configured to output a voltage, which is input from the input terminal, to the output terminal as a constant voltage.
前記光電変換セルが、
前記透明基板の前記一面上に設けられる透明導電層と、
前記透明導電層に対向する対向基板とを備え、
前記回路基板が、前記対向基板及び前記回路基板を前記透明基板の厚さ方向に見た場合に前記対向基板と少なくとも部分的に重なって配置されている、請求項1に記載の光電変換素子。
The photoelectric conversion cell,
A transparent conductive layer provided on the one surface of the transparent substrate,
A counter substrate facing the transparent conductive layer,
The photoelectric conversion element according to claim 1, wherein the circuit board is arranged so as to at least partially overlap the counter substrate when the counter substrate and the circuit board are viewed in the thickness direction of the transparent substrate.
前記対向基板が金属基板を有し、
前記回路基板が、前記対向基板及び前記回路基板を前記透明基板の厚さ方向に見た場合に前記対向基板から突出する突出部を有し、
前記突出部に前記入力端子および前記出力端子が設けられ、
前記入力端子と前記セル電圧出力部とが第1導電部材によって接続され、
前記出力端子と前記外部出力部の前記内側外部出力部とが第2導電部材によって接続されている、請求項2に記載の光電変換素子。
The counter substrate has a metal substrate,
The circuit board has a protrusion that protrudes from the counter substrate when the counter substrate and the circuit substrate are viewed in the thickness direction of the transparent substrate,
The input terminal and the output terminal are provided on the protrusion,
The input terminal and the cell voltage output section are connected by a first conductive member,
The photoelectric conversion element according to claim 2, wherein the output terminal and the inner external output section of the external output section are connected by a second conductive member.
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